なぜ油圧式はあるのに水圧式が少ないのか？その理由を解説

油圧と水圧は、どちらも液体を使って力を伝達するシステムですが、なぜ油圧式のシステムは一般的で、水圧式はあまり見かけないのでしょうか？この記事では、水圧式があまり使用されない理由と、油圧式との違いを詳しく解説します。

油圧と水圧の基本的な違い

油圧と水圧は、どちらも流体の圧力を利用して力を伝えるシステムですが、使用する液体に大きな違いがあります。油圧は主に油を使い、圧力を伝達します。一方で、水圧は水を使用します。両者の最大の違いは、流体の特性にあります。

油は密度が高く、粘度が大きいため、圧力を効率的に伝えることができます。これに対して、水は油よりも圧縮性が高く、粘度も低いため、力を伝える効率が劣ります。

水圧システムの最大の問題は、圧縮性です。水は固体に近い液体であり、油と比べると圧縮されやすい性質を持っています。このため、非常に高い圧力をかけても、システムの動作に精度を欠くことがあります。

さらに、温度変化にも敏感です。水は温度によって膨張したり収縮したりするため、油圧システムに比べて安定性を欠きます。これにより、水圧システムは温度変化に伴う誤差が大きくなる可能性があり、精密な制御が求められる場面では不向きとされています。

油圧システムは、水圧システムに比べて圧力を効率的に伝達できるため、より高い力を安定して発揮することができます。油は水よりも圧縮性が低く、温度変化にも強いため、より信頼性の高い動作が可能です。

また、油圧は高圧を維持しながらも効率的に動作するため、エネルギーを無駄にせず、コンパクトな設計でも大きな力を生み出すことができます。このため、建設機械や自動車、航空機など、重負荷がかかる機械や装置に広く採用されています。

水圧式は確かに特定の用途で使用されていますが、全体的に見ると油圧式のほうが圧倒的に多く使用されています。水圧は特に水の圧縮性や粘度の低さが影響し、高圧を必要とする産業では十分な性能を発揮しにくいのです。

また、水圧は腐食や漏れ、温度変化の影響を受けやすいため、長期的な安定性を求められる状況では不利となります。そのため、より安定した動作が求められる場面では、油圧システムの方が適しています。

油圧式が一般的で、水圧式が少ない理由は、主に水圧の圧縮性と温度変化に対する敏感さに起因します。油圧は高圧を効率的に伝えることができ、温度変化にも強いため、多くの産業機械で採用されています。一方、水圧式は特定の用途で利用されるものの、技術的な制約により、広範な用途で使用されることは少ないのです。