Verdrängung (cc/rev) von Hydraulikpumpen berechnen: Schritt-für-Schritt-Anleitung

2. Schaufelpumpe (Vane)

V_g = (π/2) × (D_R² - D_r²) × e × z / 1000   [cm³/U]
D_R = Rotor-Außendurchmesser, D_r = Stator-Innendurchmesser, e = Exzentrizität, z = Schaufelzahl.

3. Axialkolbenpumpe (Schrägachse / Schwenkkolben)

V_g = (π/4) × d² × z × tan(β)   [cm³/U]
d = Kolbendurchmesser [mm], z = Kolbenanzahl (meist 7, 9, 11), β = Schwenkwinkel [°].
Bei Verstellpumpe: β variabel → V_g variabel.

4. Radialkolbenpumpe

V_g = (π/4) × d² × z × (R_e / R_p) × 2   (vereinfacht)
d = Kolbendurchmesser, z = Kolbenzahl, R_e = Exzenterradius, R_p = Teilkreisradius.

Einflussfaktoren auf die effektive Verdrängung

• Bohrungsdurchmesser / Kolbendurchmesser: Quadratischer Einfluss – kleine Änderungen, große Wirkung.
• Fluidviskosität (Cv): Hohe Viskosität → höherer Strömungswiderstand → geringere volumetrische Effizienz → effektiv weniger Fördermenge.
• Betriebsdruck: Höherer Druck → mehr Lecköl (Spaltleckage) → niedrigere η_v → weniger effektiver Volumenstrom.
• Temperatur: Beeinflusst Viskosität und Spaltmaße (Wärmeausdehnung).
• Verschleiß: Erhöhte Spalte → mehr Leckage → sinkende η_v.

Warum ist die Verdrängung wichtig?

• Antriebsauslegung: Motorleistung & Drehmoment müssen zur Pumpe passen (M = V_g × Δp / 20π).
• Verdrängung = cc/rev Rating: Herstellerangabe auf Typenschild (z. B. „25 cm³/rev“).
• Systemdesign: Tankgröße, Kühler, Leitungsquerschnitte hängen von Q = V_g × n ab.
• Verstellbereich: Bei Verstellpumpen: V_{g min} … V_{g max} definieren den Regelbereich.

CC-Rating (Herstellerangabe) berechnen

Viele Hersteller geben das „CC Rating“ als Produkt aus Maximalförderstrom und Hubweg an:
CC Rating = MFR [l/min] × Hubweg [mm]
Das ist eine herstellerspezifische Kenngröße – nicht die geometrische Verdrängung. Für Auslegung immer V_g [cm³/U] vom Typenschild oder Datenblatt verwenden.

Wann mehrere Verdrängungen (Multi-CC)?

Bei Mehrkreis-Pumpen (Tandem, Triple) oder Parallelschaltung mehrerer Pumpen addieren sich die Verdrängungen:
V_{g gesamt} = Σ V_{g i}
Beispiel: Bergbau-Pumpe 8 Kreise à 50 cm³ = 400 cm³ gesamt. Landwirtschaft: 4 Kreise à 25 cm³ = 100 cm³ gesamt.

Einfluss des CC-Ratings auf die Praxis

• Höheres CC-Rating / größere V_g: Mehr Volumenstrom bei gleicher Drehzahl → höhere Leistung, größerer Motor nötig, größere Leitungen, größerer Tank.
• Niedrigeres CC-Rating: Weniger Volumenstrom → kleinerer Antrieb, aber längere Zykluszeiten.

Fazit

Die geometrische Verdrängung V_g [cm³/U] ist der zentrale Kenngrundwert. Sie wird über die Geometrie berechnet (Formeln je Typ) oder – praxisgerecht – dem Typenschild/Datenblatt entnommen. Damit lassen sich Volumenstrom, Drehmoment und Antriebsleistung exakt auslegen. Bei Verstellpumpen ist der Verstellbereich (V_{g min} … V_{g max}) entscheidend. Mehrere Pumpen/Kreise: Verdrängungen addieren. Immer Herstellerdaten und Wirkungsgrade (η_v, η_hm) berücksichtigen.

Mehr erfahren: topkitparts.com