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      2. 排氣金屬軟管的性能優勢及其在商用汽車上的應用

        2018-12-11 8:55:13??????點擊:

        作為商用車排氣總成中的一個不直接影響整車質量和使用的部件---金屬軟管及其類似產品,在過去的幾十年里一直沒有引起國內商用車生產商和用戶的足夠重視和使用,發動機排氣管和消聲器直接用硬管連接,結果導致商用車振動大、噪聲大、壽命低和污染重。隨著人們對商用車的外觀、乘坐安全和舒適性等方面提出的更高要求,汽車企業開始重視排氣金屬軟管的應用。文章對排氣金屬軟管的性能優勢以及在汽車中的應用情況進行了分析。 
          隨著國家對環境保護力度的加強以及國外先進商用車技術的引進,國內多家商用車生產企業先后采用了波紋管連接排氣管和消聲器。雖然波紋管能起到一定的位置補償和減振作用,但他在降低金屬疲勞、降噪和承受周向剪切載荷等多項指標上仍有局限性;所以國內有些商用車生產企業和歐美發達國家的商用車生產商都已采用內扣、結構的柔性金屬軟管取代波紋管。金屬軟管替換波紋管是未來發展的趨勢。 
          1 金屬軟管的種類 
          商用車軟連接一般包括3種:活性節、波紋管、金屬軟管,其減振、補償位移的能力按由大到小排序依次為:金屬軟管、波紋管、活性節。金屬軟管因其獨特的內扣結構,使得軸向可以靈活伸縮(故又稱伸縮節),所以被作為替換產品而廣泛應用在全世界新型卡車排氣系統中。目前國內外常用的金屬軟管為雙層扣接結構。因其端面形狀為多邊形,故從外表看,圓周上有棱線。目前國內外已有多家廠商在生產,但在性能指標上無論是密封性、延伸率、材料的使用還是外觀上國內產品與國外產品相比還有一定的差距。 
          2 金屬軟管的性能 
          金屬軟管在汽車排氣系統中作為柔性元件主要起到吸收并減緩發動機振動、承受載荷、散熱、降低噪聲和補償發動機位移及各個管件之間的安裝公差等作用。 
          2.1 減振 
          發動機在工作中產生的不均勻轉動會引起振動。發動機所產生的振動會通過連接硬管全部傳遞到金屬軟管上,但由于金屬軟管的柔性扣接結構所具備的吸振功能,使振幅從最大值逐漸變小直到消失,從而起到減振的作用。一般來說,振動集中在金屬軟管靠發動機一端的1/3處,實際使用中管子往往在這部分容易斷裂,所以管子的長度應大于管徑的2.5倍。 
          2.2 補償位移和安裝公差 
          正因為金屬軟管的細分結構降低了金屬材料本身在加工中產生的內應力,其柔性扣接設計可以實現在一定范圍內的軸向、徑向甚至于在周向的位移,解決了硬管連接時因振動產生的金屬疲勞導致管子斷裂的問題,延長了使用壽命,同時也解決了由于部件尺寸誤差帶來的安裝不便,并可承受發動機工作時因振動產生的位移。金屬軟管內部的環狀扣接結構,使得發動機發出的噪聲聲波無法筆直地在管內通過,可以起到一定的降噪作用。由于金屬軟管工作在高溫狀態下,所以采用的都是耐高溫、耐腐蝕的不銹鋼材料。 
          2.3 傳遞作用 
          由于不銹鋼金屬軟管內部表面光滑,所以廢氣在通過時不會產生湍流,能順暢地被輸送到后面的部件。高質量的金屬軟管,即便在高溫高壓下,也能保證有較低的泄漏率,滿足保護環境的要求。 
          2.4 承受載荷 
          車輛行駛中隨著車輛的顛簸和發動機的振動,管子要承受軸向、徑向以及周向剪切等多種交變載荷。如果管子由整體材料制成,則將產生應力集中現象,使得管體容易斷裂;而金屬軟管采用了柔性環狀扣接結構,承受軸向、徑向載荷時產生的應力被及時地釋放。同時可周向扭轉的設計,達到了承受周向剪切載荷的目的。 
          3 金屬軟管與波紋管的主要性能比較 
          金屬軟管與波紋管主要性能的異同可以從下表中看出,在所有的性能指標中,唯有氣密性一項波紋管優于金屬軟管。因為波紋管由整體材料制成,金屬軟管則是用不銹鋼帶纏繞而成的柔性元件,因而不可避免存在輕微漏氣問題。但隨著金屬軟管的技術不斷進步,其氣密性也將越來越高。 
          4 金屬軟管的使用安裝 
          雖然金屬軟管可壓縮也可拉伸,但是如果不按正確位置安裝,則會很快斷裂。一般可把金屬軟管分為三種長度:第一種是壓縮長度,即把軟管壓縮到極限位置時的長度;第二種是安裝長度,這是處于最大位移量的一半的中間位置時軟管的長度;第三種是拉伸長度,軟管被拉伸到最大?O限時的長度。軟管安裝時應將軟管處于中間位置,排氣金屬軟管的性能優勢及其在商用汽車上的應用 
          結語 
          在目前國內使用金屬軟管的商用車生產廠中,大部分還在使用ASS型產品,也有個別商用車廠已經開始使用或準備使用SSS型產品,如金華尼奧普蘭、廈門金龍旅行車公司等。隨著新環保標準的執行和官大用戶對整車品質要求的不斷提高,將會有更多的國內商用車生產廠選用性能更加優良的金屬軟管,以提高整車的品質和市場競爭力。 

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