Promieniowy silnik tłokowy MCR Seria 30, 31, 32, 33 i 41

W obiegu otwartym płyn hydrauliczny przepływa ze zbiornika do pompy hydraulicznej, skąd transportowany jest do silnika hydraulicznego. Z silnika hydraulicznego płyn hydrauliczny przepływa bezpośrednio z powrotem do zbiornika. Wyjściowy kierunek obrotu silnika hydraulicznego można zmieniać np. za pomocą zaworu kierunkowego.

W obiegu zamkniętym płyn hydrauliczny przepływa z pompy hydraulicznej do silnika hydraulicznego, a stamtąd bezpośrednio z powrotem do pompy hydraulicznej. Zmienia się wyjściowy kierunek obrotów silnika hydraulicznego, np. poprzez odwrócenie kierunku przepływu w pompie hydraulicznej. Obwody zamknięte są powszechnie stosowane w przekładniach hydrostatycznych w zastosowaniach mobilnych.

Płyn hydrauliczny kierowany jest z króćca wlotowego silnika w tylnej części obudowy (2) poprzez rozdzielacz przepływu (7) poprzez galerie do bloku cylindrów (4). Zwiększa się ciśnienie w cylindrze, co wypycha promieniowo rozmieszczone tłoki (3) na zewnątrz. Ta siła promieniowa działa poprzez rolki (8) na profil na pierścieniu krzywkowym (5), tworząc moment obrotowy. Ten moment obrotowy jest przenoszony na wał wyjściowy (6) poprzez wypusty w bloku cylindrów (4).

Jeżeli moment obrotowy przekracza obciążenie wału, blok cylindrów obraca się, powodując skok tłoków (skok roboczy). Po osiągnięciu końca skoku tłok powraca do swojego otworu pod wpływem siły reakcji na krzywce (skok powrotny), a płyn jest doprowadzany do otworu wylotowego silnika w tylnej obudowie.

Wyjściowy moment obrotowy wytwarzany jest przez siłę wynikającą z ciśnienia i powierzchni tłoka. Zwiększa się wraz z różnicą ciśnień pomiędzy stroną wysokiego i niskiego ciśnienia.

Prędkość wyjściowa zależy od przemieszczenia i jest proporcjonalna do przepływu do wewnątrz. Liczba skoków roboczych i powrotnych odpowiada liczbie występów na krzywce pomnożonej przez liczbę tłoków.

W niektórych zastosowaniach może zaistnieć potrzeba wybiegu silnika. Można to osiągnąć podłączając porty A i B do zerowego ciśnienia i jednocześnie przykładając do obudowy ciśnienie 2 bary przez port L. W tym stanie tłoki są wciskane w blok cylindrów, co powoduje utratę kontaktu rolek z krzywką umożliwiając w ten sposób swobodny obrót wału.

W zastosowaniach mobilnych, gdzie wymagana jest praca pojazdów z dużą prędkością przy niskim obciążeniu silnika, silnik można przełączyć w tryb niskiego momentu obrotowego i dużej prędkości. Osiąga się to poprzez działanie zintegrowanego zaworu, który kieruje płyn hydrauliczny tylko do jednej połowy silnika, jednocześnie zapewniając ciągłą recyrkulację płynu w drugiej połowie. Ten tryb „zmniejszonej wydajności” zmniejsza przepływ wymagany dla danej prędkości i daje potencjał poprawy kosztów i wydajności. Maksymalna prędkość silnika pozostaje niezmieniona.

Firma Rexroth opracowała specjalny zawór suwakowy, który umożliwia płynne przełączanie na zmniejszone wydatek podczas jazdy. Nazywa się to „miękką zmianą biegów” i jest standardową cechą silników 2 W. Zawór suwakowy wymaga dodatkowego zaworu sekwencyjnego lub sterowania elektroproporcjonalnego, aby działać w trybie „miękkiej zmiany biegów”.