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油圧システムには、油圧ポンプ、油圧バルブ、油圧モーター、油圧シリンダーなどのコア部品が不可欠です。ある人はこう疑問に思うかもしれません。「水はどこにでもあり、安価なので、油圧オイルの代わりに直接水を使ってもよいのではないか？」
答えは：理論的には動作可能ですが、その結果は理想的とはいえません。これは、普通の自転車でトラックを牽引しようとするようなもので、数回は動かせても、性能や寿命を期待することはできません。以下5つの観点からその理由を詳しく見ていきましょう。
1．潤滑が不十分
原理：油圧油は金属表面に安定した油膜（流体潤滑／弾性流体潤滑）を形成し、金属同士の直接接触を「油－油」間のせん断に変えることで、摩耗および発熱を大幅に低減します。水はほとんど油膜を形成せず、その境界潤滑能力はほぼゼロに近いです。
基準スケール：20℃における水の動粘度 ° C ≈ 1 MPa · 40℃におけるISO VG 32油圧油の動粘度 ° は約25–30 mPa・s（密度によって若干変動）です。 · 水は、一般に使用される油圧油よりも20–30倍ほど低粘度（薄い）です。
問題が発生しやすい部位：
ギアポンプのサイドプレート／歯面の摩耗、かじりおよび固着；
ベーンポンプのベーン先端と固定リングとの摩擦面が傷つき、青変（ブルーイング）する；
ピストンポンプのピストンシリンダーボア内面およびスワッシュプレートのスライディングシューズ接触面における乾燥摩擦；
バルブ芯とバルブボディ間の微小なクリアランス（数マイクロメートルオーダー）は、潤滑が失われた後に「毛羽立ち」を起こし、固着する可能性があります。
例
25 MPaの低流量プランジャーポンプを清浄水で試運転したところ、無負荷状態でも数十分から数時間のうちに急激な温度上昇と大きな異常音が発生した。点検したところ、スライディングシューズ表面に傷が付き、プランジャー端面には黒色および青色の焼け跡（ヘアライン）が確認された。
ベーンポンプにおいて油膜が失われると、数時間の運転後に鋭いホイッスル音が発生し、定格圧力に達しなくなる。分解後、ベーンのエッジ部に明確な「溝」が確認される。
2. 腐食問題
原理：水中には溶解酸素および電解質が含まれており、電気化学的腐食が起こりやすい。同時に、点食（ピッティング）およびすき間腐食（クリービッジ腐食）も促進される。また、水はNBR、PUなどの一般的なシール材／弾性体材料を膨潤させ、吸水による劣化を加速させる。
問題が発生しやすい部位：バルブコアとバルブボディの接触面における点食（ピッティング）腐食 → 付着および這い出し；油圧シリンダのピストンロッドのクロムめっき層が腐食し、シールリップが鋭利になる；ギアポンプケーシングのサイドプレートおよび内壁の腐食 → 摩耗性粒子が循環系に侵入；シール部品（NBR／PU）が水分を吸収し、硬度が低下して寸法変化を起こし、結果として漏れ量が増加する。例：屋外設置機器が浸水後に適切に排水・乾燥されない場合、バルブコアに3～5日以内に浅い錆が発生し、動作遅延や起動時の振動が現れる。また、一部の射出成形機では誤って冷却水を油圧回路に接続しており、数日でシリンダバレルに錆斑が生じ、その後、点食腐食によりシールリップに傷が入り、油漏れが急激に増加する。
3. 空気穴（キャビテーション）発生リスク
原理：水は沸点が低く、蒸気圧が高い。ポンプ吸込口における局所的な圧力が水の蒸気圧を下回ると、水は気泡として気化する。その後、高圧域で即座に気泡が崩壊し、マイクロジェットおよび衝撃波が発生し、サンドブラストのようなピット（キャビテーション痕）が形成される。参考基準：60℃における水の蒸気圧は約20 kPaであり、油圧油の蒸気圧よりもはるかに高い。このため、同一の吸込条件下ではキャビテーションが発生しやすくなる。 ° 問題が発生しやすい部位：ギアポンプの歯先とサイドプレート吸込部、ベーンポンプの吸込室、ピストンポンプの配流板吸込窓、絞り口および鋭角部における局所的な低圧領域。
例
30 L/分のギアポンプを、水を媒体として1500 rpmで運転し、かつ長い吸込配管／細目フィルタ要素を用いた場合、「サンドペーパー音／ブーンという音」が発生する。数日後にはサイドプレートにピッティングおよび三日月状の凹みが生じ、体積効率は90％から60～70％まで低下する。
バルブの小口径開口部により、水媒体の流量が制限される。高温条件下では、バルブコアおよびシートに針状のピッティング凹みがよく見られ、これにより内部漏れ量および騒音が増加する。
4. 粘度不足の原理：油圧システムにおける密封性および漏れ制御は、媒体の粘度に強く依存している。簡単に言えば、隙間における層流漏れ量 Qleak（Q_{\text{leak}}）は、おおよそ1／μに比例する（幾何学的形状および圧力差が一定の場合）。 μ 1／μ μ （媒体を30 mPa・sから · 1 mPa・sへ変更した場合） · 理論上の漏れ量は数十倍に増大する可能性がある。
5. 温度感受性の原理：水は0℃で凍結する。 ° Cでは、体積が約9%膨張し、薄肉部品／配管に亀裂が生じる。高温では蒸発が激化し、蒸気圧が上昇することで、キャビテーションの発生頻度および圧力変動が増加する。油圧油には粘度指数向上剤および酸化防止剤が配合されており、広範囲の作動温度帯に対応している。
現場への影響：低温時：凍結 → ポンプ吸込部／ハウジングの亀裂；起動直後の影響が顕著で、シールリップが「破断」する；高温時：キャビテーションの頻発およびポンプ吸込部におけるキャビテーション；圧力脈動および騒音の増大により、作動機器が急激に振動・変動する。
例
北部地域の屋外設備では、一晩中気温が零下となり、配管内に残留していた水が凍結した。翌日、ギアポンプのハウジングを起動したところ、微細な亀裂が発生した；
60–70℃の環境下にある製鉄業の連続鋳造現場にて ° C：水を媒体として使用した試験回路では、高温時にポンプ端部のノイズおよび圧力低下が頻繁に発生します。エチレングリコール水溶液へ戻して初めて、何とか安定化しました。
直接的な影響：体積効率が著しく低下（特に高圧域で顕著）；圧力上昇が遅く、負荷追従性が悪化；バルブ芯の内部漏れが増加し、システムの静的圧力に差が生じ、発熱量が増加します。例：媒体として水を使用した場合、定格圧力20 MPaのギアポンプは無負荷時でも回転可能ですが、8–10 MPaの負荷下では圧力を上げることができません。同ポンプをVG46油に交換すると、18–20 MPaまで復元されます。サーボ比例バルブなど、極めて微小なクリアランスに敏感な部品では、低粘度媒体への変更により、ゼロ位置での漏れおよびドリフトが著しく増加し、位置制御ループの安定化が困難になります。
私が提示した観点に基づけば、油圧モーターは依然として油圧油との互換性が高い。
ただし、業界には水系油圧作動油（HFA／HFB／HFC、例えば水・エチレングリコール混合液など）およびそれ専用に設計されたポンプ／バルブ／シールや材料システム（ステンレス鋼／ニッケルめっき、セラミック、EPDM／PTFEなど）が存在することに留意する必要があります。しかし、これは特殊なシステム工学の領域に属し、既存の油圧システムを単に水で置き換えるだけでは十分ではありません。