Ibilgailu elektrikoen kudeaketa termikoaren sisteman, hozgarri-hodien zigilatzea da bero-ponparen eraginkortasuna, gidatzeko autonomia eta ingurumen-segurtasuna bermatzeko oinarrizko teknologia. Xiaomi Automobile-k karbono dioxidozko bero-ponpa aurreratu bat (R744) eta R1234yf hozgarri bikoitzeko sistema bat erabiltzen ditu. Hodien zigilatzeak bizitza osorako zero isuri lortu behar ditu -40 ℃ eta 150 ℃ arteko tenperatura-tartean eta 300 Bar-eko gehienezko presio superkritikoan. Artikulu honek Xiaomi-ren hozgarri-hodien zigilatzearen aurrerapen teknologikoa sakon aztertzen du lau dimentsiotatik: materialen zientzia, egitura-berrikuntza, monitorizazio adimenduna eta ekoizpen-lerroaren teknologia.
1. Hozgarri-zigiluen erronka handiak
1. Ingurunearen ezaugarriak eta funtzionamendu-baldintzak
Parametroak R1234yf Sistema R744 (CO₂) Sistemaren Zigilatze Erronkak
Laneko presioa 35 bar (egoera gaseosoa) 100 bar (egoera superkritikoa) Zigilu tradizionalen estrusio-hutsegitea
Molekula-diametroa 0,42 nm 0,33 nm Iragazkortasun handiko ihes-arriskua (batez ere CO₂)
Ingurumen Babeserako Baldintzak GWP=1 GWP=1 Urteko Isurketa-tasa <0,5 g/urte (EBko Araua)
Tenperatura Aldaketa -40℃~120℃ -40℃~150℃ Tenperatura Baxuko Materialen Hauskortasuna/Tenperatura Altuko Zahartzea
2. Industriaren arazo-puntuak
R1234yf Hantura-efektua: Nitrilo kautxuaren (NBR) bolumen-hedapena %30etik gora, zigiluaren akatsa eragiten du.
CO₂ Iragazkortasun Superkritikoa: Iragazkortasuna R134a-rena baino 10 aldiz handiagoa da 100 bar-eko presioan.
Neke termikoaren ondoriozko kolpea: Tenperatura-aldea bat-batean aldatzen da karga azkarraren zehar (-30℃→120℃/min), eta horrek kautxu-pitzadurak zabaltzea eragiten du.
2. Material sistema: hesi molekularraren diseinua
1. Matrizearen materialaren hautaketa
Materiala R1234yf Puzte-tasa CO₂ iragazkortasuna (g·mm/m²·d) Tenperatura-erresistentzia Xiaomi irtenbidea
HNBR +%18 1200 -40℃~150℃ ✘ Ezabatuta
FKM (mota estandarra) +8% 850 -20℃~200℃ ✘ Tenperatura baxuko hauskortasuna
Perfluoroeter kautxua (FFKM) +0.5% 90 -25℃~300℃ ✔ Hodi nagusiaren zigilatzea
TPEE/PTFE konposite geruza +2% 45 -60℃~200℃ ✔ Askatze azkarreko junturen zigilatzea
2. Nanoteknologia hobetua
Grafenozko hesi-geruza: % 1,5eko pisuko grafeno funtzionalizatua FFKM-n barreiatzen da, eta iragazkortasuna beste % 40 murrizten da.
MOF bahe molekularraren estaldura: gainazalean metal-organiko egitura bat (ZIF-8 bezalakoa) hazten da, 0,34 nm-ko poro-tamainarekin.
III. Berrikuntza estrukturala: zigilatze estatikotik bibrazio-erresistentzia dinamikora
1. Presio handiko zigilatzeko egitura
Egitura mota Presioarekiko erresistentzia Xiaomi aplikazio gunea Berrikuntza puntua
300Bar-eko metalezko muturreko zigilua Konpresorearen irteerako brida Zeramikazko estaldura (Al₂O₃) marruskadura bikotea
Hirukoitz konpositezko ezpain-eraztun 150Bar-eko hedapen-balbula elektronikoaren interfazea Ezpain nagusia (FFKM) + energia biltegiratzeko malgukia + kolpeen aurkako ezpain osagarria
Auto-estutzeko grapa 100Bar aluminiozko hodi konexio azkarra Forma-memoriazko aleaziozko (NiTi) aurre-estutzeko eraztuna
2. Higaduraren aurkako diseinua
Gainazalaren testuratzea: Laser bidez grabatutako mikrozuloak (50 μm-ko diametroa, 10 μm-ko sakonera) hozgarri-lubrifikatzaile-filma gordetzeko.
Hauspo asimetrikoa: Hodi-konpentsatzailearen korrugazio-angelua 45°-koa da, eta bibrazio-tentsioa % 35 murrizten da (NVH benetako neurketa).
IV. Fabrikazio adimenduna eta prozesuen kontrola
1. Zigilatzeko piezen ekoizpen prozesua
Prozesuaren giltza teknologia Zehaztasun-kontrola
Nahasketa Barne-nahastailearen tenperaturaren kontrola ±1℃ (grafenoaren sakabanaketa) Betegarriaren sakabanaketa > % 95
Moldeatze-bulkanizazioa Tenperatura aldakorreko bulkanizazioa (170℃×5min→200℃×2h) Dimentsio-tolerantzia ±0,03mm
Gainazaleko tratamendua Plasma fluorazioa (CF₄ gasa) Gainazaleko energia ≤18mN/m
Online detekzioa Ikusmen artifiziala + IA akatsen ezagutza Akatsen tasa <50 ppm
2. Hodiak muntatzeko prozesua
Aurrez estaldura teknologia: Zigilatzeko eraztuna aurrez estaltzen da fluorosilikona termoegonkorrez (120 ℃-tan aktibatzen da) bertan itsastea ordezkatzeko.
Momentu-angeluaren monitorizazioa: Estutze-pistola elektrikoak muntaketa-tentsioaren denbora errealeko feedbacka ematen du gehiegizko presioaren deformazioa saihesteko.
V. Ihesak monitorizatzeko sistema adimenduna
1. Maila anitzeko monitorizazio arkitektura
Maila Irtenbide teknikoa Ihes-ebazpena
Zigilu-eraztunaren gorputza Txertatutako film meheko piezoerresistibo sentsorea 0,1 bar-eko presio-aldaketa
Hodi-nodoaren infragorri xurgapen-espektroa (R1234yf-ren gailur karakteristikoaren detekzioa) 5 ppm-ko kontzentrazioa
Sistemaren mailako hozgarri-masa-emari-neurgailuaren konparaketa Urteko ihesa <2g trazagarria
2. Hodeiko abisuen logika
Diagrama
Kodea
VI. Egiaztapen-arauak eta produktu lehiakorrak
1. Muturreko inguruneko proba
Bero eta hotzeko talka: -40℃ (30min) → 150℃ (30min), 1000 ziklo, isuri-tasa <0.5g/urte.
Presio handiko leherketa: 450 bar-eko ur-presioaren proba (lan-presioaren 3 aldiz), zigiluen estrusiorik gabe.
Errepideko bibrazioa: bankuak 300.000 kilometroko errepide-espektroa simulatzen du, mikrohigaduraren sakonera <0,05 mm.
2. Industriaren errendimenduaren erreferentzia
Parametroak Xiaomi irtenbidea Tesla irtenbidea Industriako batez bestekoa
CO₂ iragazkortasuna 45g·mm/m²·d 68g·mm/m²·d >300g·mm/m²·d
Muntaketa denbora 18 segundo/juntura 32 segundo/juntura 45 segundo/juntura
Sistemaren ihes-tasa 0,3 g/urte 0,8 g/urte 2,5 g/urte
Ondorioa
Xiaomiren automobilgintzako hozgarri-hodien zigilatze-teknologiak bizitza osorako zigilatzea lortzen du CO₂ baldintza superkritikoetan perfluoroeter kautxuzko hesi molekularraren, MOF estaldura bionikoaren eta hirukoitz konpositezko ezpain-egitura erabiliz. Bere hesi teknikoak ez daude materialaren formulan bakarrik, baita fabrikazio adimendunaren eta monitorizazio adimendunaren begizta itxi osoan ere: zigilatze-eraztun bakoitzaren presio-datuak denbora errealean igotzen dira hodeira, infragorri espektroskopiarekin eta fluxu-neurgailuen egiaztapen anitzekin konbinatuta, ihes-arriskua berehala murrizten da.
Argitaratze data: 2025eko ekainak 4