材料就是驱动器
传统电磁阀依靠线圈电磁力吸合衔铁,SMA 阀依靠镍钛丝的晶体相变产生位移。执行元件的本质不同,带来的是整套气路设计逻辑的差异。
原理图较宽,可左右滑动查看完整对比
原理示意:电磁阀需要持续电流维持状态,并伴随衔铁撞击与磁路干扰;SMA 阀通过相变产生位移,断电后由偏置弹簧保持位置,无须持续通电。
四项可被验证的差异
以下四项差异均可在客户端台架上实测复现,建议逐条验证。
三位三通以一替二
系统级降本
传统方案要做三位三通,需要叠两只两位三通,再加一组管路接头和一个装配工位。单只 SMA 三位三通即可完成充气 / 保气 / 排气三态,省下的是整套气路与装配环节,而不只是单个零件的差价。
静音运行
无衔铁撞击 · 无 PWM 嗡鸣
电磁阀的噪声来自衔铁撞击与 PWM 调制下的线圈嗡鸣,在电动车静舱环境中会被明显放大。SMA 阀没有撞击部件,也没有线圈,这两个噪声源从原理上就不存在。
无 EMC / 无磁干扰
不需续流与浪涌抑制
SMA 靠电阻加热驱动,没有线圈也就没有反向电动势,不需要续流二极管与浪涌抑制电路。对座椅内越来越密集的压力、体压与心率传感器更友好。
零静态保持功耗
断电即保持
电磁阀要维持在开或闭的状态,就得持续通电、持续发热;SMA 阀断电即保持。而座椅气袋 95% 以上的时间处在「保持」状态——这是最契合座舱场景的一项特性。
与传统微型电磁阀逐项对比
我们把差异拆到维度级别,方便您在自己关心的指标上做判断。表中不含未经验证的数值。
| 对比维度 | 传统微型电磁阀 | SMA 微型气阀 |
|---|---|---|
| 驱动原理 | 电磁线圈吸合衔铁 | 镍钛丝通电相变产生拉力 |
| 三位三通实现方式 | 需叠两只两位三通 + 管路接头 | 单阀实现,以一替二 |
| 工作噪音 | 衔铁撞击声 + PWM 嗡鸣 | 无撞击、无线圈嗡鸣 |
| 电磁干扰 | 需续流二极管与浪涌抑制 | 无 EMC 干扰 |
| 状态保持功耗 | 需持续通电维持 | 断电即保持,静态功耗为 0 |
| 结构复杂度 | 线圈 + 衔铁 + 磁路 + 复位弹簧 | 驱动丝 + 偏置弹簧,零件更少 |
| 供电方式 | 12 V 直流直接驱动 | 低电压驱动,车载需 DC-DC 变换 |
表中为两类驱动方式的原理性差异,不含未经验证的实测数值。SMA 微型气阀的性能数据为厂内自测值, 随压差、环境温度与占空比变化;具体限制条件见本页「适用边界与限制条件」一节。
阀型、型号与技术指标
两位三通与三位三通均可提供,三位三通可内置压力传感器。以下参数为厂内自测值,测试条件已在脚注中标明。
两位三通
紧凑结构充气 / 排气两态切换,适合单路气袋的通断控制。
三位三通
以一替二充气 / 保气 / 排气三态,单阀替代两只两位三通,并可内置压力传感器。
型号码与状态
以上为上一代验证型号码,未进入批量生产,仅作存量替换与历史检索参考,不代表在售规格。新一代平台已定版开模,阀型、接口与指标待试模验证后随选型表发布。
需要按项目评估的,请提供工作压力、流量、寿命与安装接口,我们按规格回方案或安排联合开发。
下表为阀型级通用指标(两位三通 / 三位三通),并非某一具体型号的专属参数;具体型号的配置差异以新一代平台选型表为准。
本页性能数据为厂内自测值,测试条件随附;第三方检测报告出具中。实际表现随压差、环境温度、占空比与驱动策略变化,建议以客户端台架实测结果为准。
核心执行元件 · Titanmuscle 驱动丝性能参数
阀的响应速度、保持力与循环寿命都取决于这根丝。下表按丝径给出选型依据, 同样是整个 SMA 驱动器系列的通用参数。
| 参数项 | 0.05 mm | 0.076 mm | 0.10 mm | 0.13 mm | 0.15 mm | 0.20 mm | 0.25 mm |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 电阻值Ω/m 近似值 | 500 | 230 | 100 | 75 | 45 | 25 | 18.5 |
| 加热张力 基于 170 MPa 负载 ① | 36 | 80 | 143 | 223 | 321 | 570 | 891 |
| 1 秒内收缩电流mA 使驱动丝在 1 秒内完成收缩所需电流,为估算值 ② | 85 | 150 | 200 | 320 | 410 | 660 | 1050 |
| 冷却时间s 室温静止空气中垂直冷却的近似时间 ③ | 0.3 | 0.7 | 0.9 | 1.4 | 1.7 | 2.7 | 4.5 |
| As 相变温度 | ≥90 ℃ | ||||||
| 位移量 自由回复位移;150 MPa 负载下为 3.0%,对应驱动次数 10,000 次 ④ | ≥4.5 % | ||||||
- ①加热张力基于 170 MPa 负载;多数应用中该应力为驱动丝的安全应力。冷却回复力基于 70 MPa 负载。
- ②收缩(通电驱动)时间与输入电流相关。此处数值为估算值 —— 环境温度、气流与设备散热条件变化时,实际值会随之改变。
- ③冷却时间为室温静止空气中、驱动丝垂直状态下冷却的近似时间。
- ④位移量在 150 MPa 负载下为 3.0%,对应驱动次数 10,000 次。
以上为按上述测试条件测得的参考值,用于选型初判。实际驱动电压、电流与节拍需结合具体结构、负载与散热条件标定 —— 我们可以按您的工况给出针对性参数建议。
适用场景
凡是「需要频繁控制气路、又不想引入线圈噪声与电磁干扰」的场合,都是这只阀的适用面。
汽车智能座舱
低电压、小型化适配车载 12 V 直流系统;无 EMC 干扰,对座椅内密集排布的压力与体压传感器友好。
- 座椅腰托气囊
- 车载气动按摩模组
- 空气悬架微型控制阀
智能家居与按摩器械
静音是这类产品的首要指标,卧室与客厅场景对阀体噪声的容忍度最低。
- 智能 AI 床垫
- 按摩沙发
- 便携式按摩器械
医疗与康复设备
采用医用级镍钛材料,洁净无析出,密封精度满足医疗气路对洁净度与稳定性的要求。
- 呼吸机气路控制
- 康复理疗气囊
- 便携式血气分析仪
- 骨科智能矫正装置
适用边界与限制条件
以下条件会直接影响选型判断,建议与参数表一并评估。
需要控制端软件适配
SMA 依赖恒流加热驱动,需要「过驱动 + 保持电流」策略与老化补偿,客户现有 ECU / 控制板的软件需相应调整。
高频连续动作不占优势
SMA 依靠冷却复位,高频往复工况下并不省电。适用占空比需按具体气路工况评估,我们可在选型阶段协助测算。
高温工况数据待补齐
常温循环寿命已有数据,60 ℃ / 85 ℃ 环境下的响应时间与寿命验证正在进行,暂不提供完整结论。
体积仍在迭代
当前为功能验证版本,量产版体积将明显缩小;多联阀岛(8 路 / 10 路集成)路线图在推进中。
前装资质规划中
IATF16949 等汽车前装体系认证正在规划,现阶段更适合以联合开发与验证导入的方式合作。
开放联合开发:先寄样,再一起验证
新一代 SMA 微型气阀首批产品下线中。我们可提供样品、测试数据与建议测试大纲,配合贵司完成台架验证,并签署保密协议。
