矽橡膠夾布軟管的開發(fā)

矽橡膠夾布軟管的開發(fā)
汽車用矽橡膠夾布軟管主要包括以柴油為燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)中的增壓器出氣管、中冷器進(jìn)出氣管及其它各種波紋管等。

管的主要功用
        ◆ 增壓器出氣管 -
        該管的主要功能有三：
一是輸送渦輪風(fēng)機(jī)的高壓空氣到發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)與噴射進(jìn)來的柴油充分混合後在氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動(dòng)力，使主軸運(yùn)轉(zhuǎn)；
二是在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)後震動(dòng)很激烈，而整臺(tái)增壓器所有部件幾乎全部都是剛性的，在運(yùn)動(dòng)過程中容易產(chǎn)生硬性衝撞，造成連接處的開焊或斷裂，損傷零部件，所以在管子的連接處裝上富有彈性的夾布橡膠軟管就能很好地吸收運(yùn)轉(zhuǎn)中所產(chǎn)生的震動(dòng)，起到緩衝和減震作用，保護(hù)零部件不受損壞；
三是輸送的氣體不僅有一定的壓力，而且還有150～250℃的高溫，又由於增壓器中的溫度劇烈的變化引起脹縮所造成的變形則由橡膠夾布軟管所補(bǔ)償，以減少事故的發(fā)生。
◆中冷器軟管從發(fā)動(dòng)機(jī)裡排出的高溫高壓尾氣還有相當(dāng)高的潛能，用它推動(dòng)渦輪鼓風(fēng)機(jī)將外界的空氣吸入並進(jìn)行增壓，從而使單位體積內(nèi)氣體量大增，含氧量也增加，這樣的氣體在氣缸內(nèi)與柴油混合後可以燃燒得更加充分，也就能產(chǎn)生更大的推力使汽車行駛得更快。但是由於汽車尾氣中具有較高的溫度，同時(shí)也就會(huì)使壓縮空氣的溫度升高，體積膨脹，密度降低，那麼單位體積內(nèi)所含氣體減少，含氧量也隨著降低，氧氣的助燃效果就差，汽車就行駛不快為了改變這一局麵，就在壓縮空氣進(jìn)入氣缸之前要冷卻下來，才能使壓縮空氣中氧的濃度相應(yīng)的增加，故在此增加一個(gè)中冷器。在中冷器的前後都需要用橡膠夾布軟管連接起來，在汽車啟動(dòng)後，用來吸收或轉(zhuǎn)移由於震動(dòng)所產(chǎn)生的能量，從而更有效地保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)**運(yùn)行。軟管的結(jié)構(gòu)與規(guī)格與其稱為管，不如稱為管接頭更為恰當(dāng)些，因?yàn)樗麄兌际谴侄痰?，長(zhǎng)徑比一般為1.6：1，內(nèi)徑為50～89mm，長(zhǎng)度為80～120m之間，也有個(gè)彆會(huì)超出這個(gè)範(fàn)圍。有直的，也有彎曲呈90°角的。大部分為兩端直徑相同的，也有不同的。為了提高管的承壓性，有的還在管的中部的外邊加上2～3條由f3的不鏽鋼環(huán)作為加強(qiáng)筋的。軟管的結(jié)構(gòu)如圖1所示。
       如前所述，因?yàn)檫@些管都要接觸高溫氣體和臭氧等，故選擇矽橡膠為粘合材料，但由於矽橡膠的強(qiáng)度、剛度和耐磨性均差，經(jīng)不起衝擊及大幅度變形等苛刻使用條件的考驗(yàn)，所以管都是夾有3～4層加強(qiáng)層，加強(qiáng)層一般都是由聚酰胺（尼?。⒕埘ィ炀]）、玻璃布、鋼絲及芳香族聚酰胺（簡(jiǎn)稱芳綸）纖維充當(dāng)。
      其中尼隆纖維強(qiáng)度、耐磨性、耐衝擊、耐疲勞性均佳，但彈性模量低，熱收縮性大，尺寸穩(wěn)定性差，與橡膠的粘合性不好，故較少使用。滌綸纖維的強(qiáng)度、耐熱性、耐疲勞性、尺寸穩(wěn)定性均優(yōu)，但疲勞生熱量高及易引起胺化、水解等而引發(fā)強(qiáng)度大減，另外與橡膠亦難粘合等，使用受到限製。玻璃纖維的強(qiáng)度、耐腐蝕性、電絕緣性、隔熱、隔音俱佳，但其致命的弱點(diǎn)是質(zhì)脆，不耐疲勞、與橡膠的粘合性極差，需經(jīng)表麵脫脂和活化才能與橡膠粘合，非常麻煩。鋼絲的特點(diǎn)顯而易見的，耐熱和導(dǎo)熱性甚好，初始彈性模量高，變形低，但密度高、耐腐蝕、耐疲勞以及與橡膠的粘合性卻不儘人意，故局限性更大。早在上個(gè)世紀(jì)七十年代初美國(guó)杜邦公司就開發(fā)了一種綜合性能優(yōu)良的新型芳香族聚酰胺纖維，它兼有合成纖維和鋼絲的雙重優(yōu)點(diǎn)，俗稱“合成鋼絲”，強(qiáng)度為鋼絲的5倍，比目前已知纖維的強(qiáng)度均高，耐磨性也較高，又因其伸長(zhǎng)率很低，隻有3.7～4.2%，幾乎是不收縮的（收縮率隻有0～0.2%），其產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性頗好，耐疲勞、耐化學(xué)藥品的腐蝕性更好，密度又低，是其他纖維代用品的優(yōu)選，美中不足是價(jià)格偏高（512元/kg），但我們認(rèn)為物有所值，還是選用了芳香族聚酰胺布作為膠管的加強(qiáng)層