德国威茨曼有限公司（Witzenman）是世界上金属软管工业的主导企业，其前身是始建于1854年的威茨曼首饰厂。十九世纪八十年代，天资卓越的威茨曼工程师在首饰加工中的搭扣和缠绕技术的基础之上发明了金属软管，进而奠定了今日金属软管（Flexible Metal Hose）和补偿器（Expansion Joint）工业的技术基础。
百余年来，威茨曼一直以其“钢中带柔”的HYDRA金属软管引领着柔性连接技术的普及和发展。威茨曼金属软管可划分或衍生为压力软管、保护套管、通风管、波纹管、补偿器及管支撑，这些产品广泛应用于汽车、化学、航空、航天、建筑及家用电器等领域。在此，本文将简要介绍柔性金属软管在汽车工程中的应用(见图l、2)。
金属软管具有的波纹结构和柔性特征，可以起到衰减振动系统和刚性系统连接之间的振动、减小噪声、平衡热膨胀（take the heat）及补偿连接间的相互位移等作用。另外，金属软管作为汽车OEM部件，其前期的设计匹配工作极其复杂。在设计过程中不仅需要综合尺寸规格、力学性能、密封等级及材质特性等因素，还必须要经过诸如振动、耐热、疲劳及路试等一系列比实际应用工况更为苛刻的试验。因此，这种柔性连接应用到汽车工程之中可以进一步提高汽车的驾乘舒适性及安全性，并有利于实现绿色环保的要求。汽车中广泛应用的金属软管主要包括：排放系中的连接波纹管、油/气回路管、燃油冷却器及转向柱波纹套筒等。现今，金属软管已经在汽车工程中得到了广泛的应用（尤其是欧洲车系），并已显示出极其广阔的发展前景。在我国使用该技术的车型主要有奥迪A6、捷达及帕萨特等（见图3）。
一、排放系中的连接波纹管
排放系中的连接波纹管实质上是一种去耦合元件（Decoupling Elements），即起到衰减振动及噪声、补偿位移和平衡热膨胀等作用。具体地说，连接波纹管对排放系统的贡献度主要有：
1．柔性连接，能够有效平衡连接轴之间的轴向、侧向和横向的移位。
2．衰减发动机传递给排气管的振动和噪声。
3．具有一定的结构强度，可以部分承载排气系统的悬挂。
4．波纹管结构，在最短的连接长度上实现了最大的运动吸收和膨胀补偿。
所以，连接波纹管在排放系统中的应用可以降低汽车的振动和噪声，不仅提高了汽车的驾乘舒适性，而且还有利于延长汽车排放系统的使用寿命。
连接波纹管可以根据排放系统的设计需要布置在排气管全线的各个部位（通常被安装在排气管上距发动机较近的一端）。连接波纹管具有结构紧凑、安装简便（常采用无支承的浮动焊接连接）、气密性好、耐高温及抗挤压等优点，即使在高频振动工况下，仍具有良好的振动及噪声阻尼特性（见图4）。
二、废气回路管
优化发动机的废气回路管（再循环管路）可以有效地减少有害物质的扩散，进而降低排放污染并相应地提高汽车的燃油经济性。柔性金属软管技术的应用大大丰富了废气回路管的结构型式。废气回路管可以根据设计及安装布置的需要由光管和波纹管圆滑组合而成，并具有诸如V型头、法兰及旋合螺母等多种接头型式。应用于废气回路管中的金属软管具有气密性好、耐热、抗挤压及量轻（源白薄壁管结构）等优点，并能够有效地衰减振动、平衡热膨胀和实现柔性安装，简化了设计（见图5）。
三、机油回路管
机油回路管可使发动机缸盖区域内蒸发的机油再回到机油盘中，保证了发动机一直具有充足的机油供应，不仅提高了发动机的动力性和经济性，而且还有利于延长发动机的使用寿命。金属软管技术在机油回路管中应用的意义和结构型式与废气回路管类似。通常机油回路管对油密性有更高的要求。
四、排气歧管补偿器
排气歧管一直经受着高温热浪的煎熬，其热变形系数较大。采用金属软管技术的补偿器可以有效地补偿排气歧管的热膨胀，从而避免了排气系统因热效应而发生故障。排气歧管必须具有良好的气密性和较强的耐热及抗挤压性能（见图6）。
五、空调系统中的波纹管
现代乘用车空调系统中的波纹管能够对压缩机冷冻油的流量进行实时调节。与传统的相比，波纹管的压力调节作用更为平滑，甚至可以替代原有压力调节系统中的电子控制部分。
六、燃油冷却器
燃油冷却器是一种基于金属软管技术的燃油冷却装置，通常与空调系统集成一体。燃油冷却器的工作原理如图8所示。采用金属软管技术的燃油冷却器具有热交换效率高、结构紧凑、气密性好及防渗漏等优点，同时冷却器也必须能够承受高的压力和具有防止各种冷冻和冷却液腐蚀的能力（见图7、8）。
七、动力转向系中的波纹管
动力转向系中的波纹管与扭力杆相连，与传统的橡胶防尘套相比，金属波纹管自身所具有的强度特性增加了初期转向的转向阻力，从而提高了转向操作的稳定性。所以，采用金属波纹管能够改善并提高汽车的转向操纵性（尤其是高速行驶时）和行车安全性。
八、转向柱波纹套筒
安全性一直是汽车设计的基础。随着现代汽车动力性（速度）的飙升和交通状况的日益严峻，安全性更是成为各相关法规的关键条款和引领汽车工程技术发展的原动力。提高安全性必须要从细微处入手，而转向柱波纹套筒无疑正是这样的细节之处。通常转向柱已经具有一定的连接强度和延伸率，可以满足一定强度的碰撞要求，但是当碰撞强度超过设计极限时，转向柱（含连接处）将发生破裂（断裂）变形，变形后的转向柱将压迫驾驶者而造成严重的伤亡事故。转向柱波纹套筒是一种被动的安全装置，具有较高的刚性和强度，安装在转向柱的连接拐点处。转向柱波纹套筒不会影响汽车正常行驶的操纵。当发生强烈碰撞时，波纹套筒恰似金盔铁甲般地裹覆着发生破裂（断裂）的转向柱，避免破损的转向柱伤及驾驶者，从而提高了行车的安全性（见图9）。
