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排气金属软管的性能优势及在商用车上的应用 |
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金属软管在国内的适用现状
作为商用车排气总成中的一个不直接影响整车质量和使用的部件——金属软管及其类似产品，在过去的几十年里一直没有引起国内商用车生产商和用户的足够重视和使用，发动机排气管和消声器直接用硬管连接，结果导致商用车振动大、噪声大、寿命低和污染重。随着人们对商用车的外观、乘坐安全和舒适性等方面提出的更高要求，国家对环境保护力度的加强以及国外先进商用车技术的引进，国内多家商用车生产企业先后采用了波纹管连接排气管和消声器。虽然波纹管能起到一定的位置补偿和减振作用，但他在降低金属疲劳、降噪和承受周向剪切载荷等多项指标上仍有局限性；所以国内有些商用车生产企业和欧美发达国家的商用车生产商都已采用内扣、结构的柔性金属软管取代波纹管，金属软管替换波纹管是未来发展的趋势。
金属软管的种类
商用车软连接有三种：活性节、波纹管和金属软管。其减振和补偿位移的能力按由大到小的排序依次为：金属软管、波纹管和活性节。金属软管因其独特的内扣结构，使得轴向可以灵活伸缩(故又称伸缩节)，所以被作为替换产品而广泛应用在全球新兴商用车排气系统中。德国威斯法利公司研制开发及生产的金属软管处于领先地位。下面仅以其产品简单介绍三种类型即三代金属软管的发展历史。
第一代金属软管——ASS型结构，是一种双层内扣式结构。ASS型金属软管的伸缩和柔性弯曲是通过两个S型锁扣之间的相互滑动完成的，与由钢管一体冲压成型的波纹管相比，金属软管有更好的延伸性和柔性，而且在申缩和弯曲的过程中，金属软管不存在集中于任何一点的应力，大大降低了金属疲劳，延长了使用寿命。ASS型金属软管的外观呈多边形，有清晰和笔直的棱线。这种形式的金属软管是欧、美国家的商用车生产厂最早采用的，现在已经很少使用，而目前国内使用金属软管的商用车生产厂中，大部分还在使用该型产品。当前国内有多家厂商在生产此型产品，但在性能指标上，无论是密封性、延伸性、材料的使用还是外观上，国内产品与威斯法利产品相比，还有一定的差距。
针对各国对车辆废气泄漏控制的越来越严格，同时又要满足多种安装位置的设计要求，德国威斯法利公司开发了享有专利的三层扣接结构(第二代)和四层扣接结构(第三代)金属软管。
第二代金属软管——SSS型结构，在ASS型的基础上作了改进，是一种特殊的内扣结构。SSS型比ASS型金属软管多设计了一层钢带参与到滑动中，这使金属软管的延伸性、柔性和气密性都得到了更好的改善。由于SSS型金属软管的外观是圆形，并且没有棱线，这就使其具有一种ASS型软管和波纹管都不具备的卓越性能——可以在轴向上有一定的扭转。由于发动机的振动是三维的，SSS型金属软管可以更好地减缓来自各个方向上的振动，并且使自身的使用寿命得以延长。目前，世界上主要商用车生产厂都已使用这种金属软管。
第三代金属软管——DSS型结构，在SSS型软管的基础上加入了另外的内部和外部结构。DSS型金属软管的最外层钢带不参与内部钢带滑动，可以避免外界尘土淤积对金属软管性能的影响，而且加强的结构具有更好的气密性和更长的使用寿命。这种金属软管的外观也呈圆形，同样具备轴向扭转的卓越性能，更适合配备在使用环境恶劣的商用车上。德国奔驰公司在巴西的工厂就采用这种金属软管，以使其商用车的排气系统适应当地的恶劣工况。
金属软管与波纹管的主要性能比较
金属软管与波纹管主要性能的异同可以从下表中看出，在所有的性能指标中，唯有气密性一项波纹管优于金属软管。因为波纹管由整体材料制成，金属软管则是用不锈钢带缠绕而成的柔性元件，因而不可避免存在轻微漏气问题。但随着金属软管的技术不断进步，其气密性也将越来越高。
金属软管的使用安装
虽然金属软管可压缩也可拉伸，但是如果不按正确位置安装，则会很快断裂。一般可把金属软管分为三种长度：第一种是压缩长度，即把软管压缩到极限位置时的长度；第二种是安装长度，这是处于最大位移量的一半的中间位置时软管的长度；第三种是拉伸长度，软管被拉伸到最大极限时的长度。
软管安装时应将软管处于中间位置，即所谓安装长度。在此位置安装状态下，阮冠受到轴向载荷时可以由两个移动方向，否则若只能向一个方向移动，将会影响金属软管的强度，降低使用寿命。
在实际安装过程中，考虑到用尺子按计算结果去测量软管长度再进行安装可能会影响生产效率，国外有些生产商把尺子直接装在软管上，安装完后把尺子剪掉。 软管可以水平安装，也可以垂直安装或斜向安装，最理想的状态是垂直安装，同时应避免安装在车轮附近，必要时可以加装挡板。
金属软管的连接方式
两端突缘是目前国内传统的连接方式，除此以外还有下面几种方式。
(1)V形卡箍连接。这种连接用于软管较长，需要在软管中段安装支撑的场合。
(2)双卡箍连接，这种连接有多种形式。其优点是省去了突缘、接头及其焊接工序，安装便捷，但对于硬管与软管的连接配合和安装操作的要求较高。目前国外已逐渐采用这种连接。
(3)弯角连接。
(4)一端卡箍一端焊接。
另外还有焊接连接等连接方式。
在目前国内使用金属软管的商用车生产厂中，大部分还在使用ASS型产品，也有个别商用车厂已经开始使用或准备使用SSS型产品，如厦门金龙旅行车公司、金华尼奥普兰、解放公司等。随着新环保标准的执行和官大用户对整车品质要求的不断提高，将会有更多的国内商用车生产厂选用性能更加优良的金属软管，以提高整车的品质和市场竞争力。(end)
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(2007-12-6，阅读961次) |
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