Sistem hidraulik memiliki peran krusial dalam pengoperasian alat berat. Prinsip dasarnya digunakan dalam perancangan dan pengoperasian berbagai komponen, seperti implement, sistem kemudi, sistem rem, dan sistem transmisi tenaga. Bahkan dalam kehidupan sehari-hari, banyak perangkat yang memanfaatkan prinsip hidraulik, seperti dongkrak dan alat lainnya.

Prinsip kerja hidraulik didasarkan pada penggunaan cairan bertekanan untuk menghasilkan tenaga. Oleh karena itu, terdapat sejumlah hukum dasar yang perlu dipahami, yang akan dijelaskan lebih lanjut.

Penggunaan Cairan dalam Sistem Hidraulik

Ada beberapa alasan utama mengapa cairan digunakan dalam sistem hidraulik:

• Cairan menyesuaikan bentuk wadah tempatnya berada. Ruang atau volume yang ditempati cairan dikenal sebagai displacement.
• Cairan bersifat tidak dapat dimampatkan (non-compressible), sehingga mampu mempertahankan tekanan secara efisien.
• Tekanan dalam cairan tersebar ke segala arah, sesuai dengan bentuk wadahnya. Cairan mengalir melalui pipa dan selang dengan berbagai ukuran dan konfigurasi.

Dalam sistem hidrolik, istilah “Pump Pressure” sering digunakan, tetapi penting untuk diingat bahwa pompa tidak secara langsung menciptakan tekanan. Sebaliknya, pompa hanya menghasilkan aliran fluida (flow), dan tekanan baru muncul ketika aliran tersebut mengalami hambatan.

Pada ilustrasi pertama, aliran oli melewati pipa tanpa hambatan, sehingga tekanan yang terbaca adalah nol. Namun, ketika sebuah orifice (lubang pembatas) ditempatkan di dalam pipa, hambatan terhadap aliran muncul, menyebabkan tekanan meningkat pada sisi sebelum orifice.

Sebagai contoh, tekanan sebesar 207 kPa (30 psi) diperlukan untuk mendorong aliran oli sebesar 1 GPM melalui orifice, sementara di sisi setelah orifice, tekanan tetap nol karena tidak ada lagi hambatan.

Jika ujung pipa keluaran diblokir, aliran menuju tangki juga terhenti. Karena pompa tetap beroperasi, oli terus terpompa dan memenuhi pipa, menyebabkan peningkatan tekanan sesuai dengan prinsip Hukum Pascal, yaitu tekanan dalam fluida akan merata ke segala arah.

Jika tekanan terus meningkat tanpa adanya pelepasan ke tangki atau sirkuit lain, sistem dapat mengalami kegagalan atau kerusakan. Relief valve berfungsi untuk mengarahkan aliran pompa ke jalur lain guna mencegah tekanan berlebih.

Dalam sistem hidrolik, terdapat dua jenis rangkaian dasar: seri dan paralel. Dalam rangkaian seri, hambatan (seperti orifice atau relief valve) bertindak seperti resistor dalam sirkuit listrik, di mana aliran harus melewati semua hambatan yang ada.

Sementara itu, dalam rangkaian paralel, oli akan mengalir melalui jalur dengan hambatan terkecil terlebih dahulu, sehingga setiap jalur mendapatkan prioritas yang berbeda.