JB∕T 13794-2020 柴油机电控共轨系统可靠性试验方法及评价规则

1、ICS 27.020； 43.060.40中华人民共和国机械行业标准JB/T 137942020柴油机电控共轨系统可靠性试验方法及评价规则2021-01-01 实施Reliability test methods and judgment rules of electronic common rail systemfor diesel engines2020-04-16 发布中华人民共和国工业和信息化部发布JB/T 137942020目 次前II1 12规范性引用文件13 13.1 辦腓13.2 23.3 23.4可靠性试验的阶段检测34故障分类及判定规则34.1 34.2 34.3故障判定规

2、则45可靠性评定指标45.1平均故障间隔时间45.2首次故障前平均工作时间45.3无故障性综合评分值55.4 。极限寿命56 56.1可靠性测定或考核方法56.2可靠性评定方法6附录A （规范性附录）共轨系统故障模式7表1试验运行工况表（一个循环）2表2故障分类原则3表A.1共轨系统故障实例7库七七 标准下载JB/T 137942020本标准按照GBAT 1.12009给出的规则起草。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国燃料喷射系统标准化技术委员会(SAC/TC 396)归口。本标准起草单位：中国第一汽车股份有限公司无锡油泵油嘴研宄所、南岳电控(衡阳)工业技术有 限公司、金湖县常盛动力

3、机械配件有限公司、辽阳新风科技有限公司、龙口龙泵燃油喷射有限公司、山 东鑫亚工业股份有限公司、宁波兴马油嘴油泵有限公司。本标准主要起草人：唐辉、居钰生、杨殿勇、龙美彪、冯清华、韩宜龙、郭兴、杜红光、唐立峰、 邓飞、魏懿良。本标准为首次发布。#库七七 标准下载JB/T 137942020柴油机电控共轨系统可靠性试验方法及评价规则1范围本标准规定了柴油机电控共轨系统可靠性试验方法、故障分类及判定规则、可靠性评定指标和评价 规则。本标准适用于柴油机电控共轨系统（喷油器、供油泵、共轨管）（以下简称共轨系统）的燃油系统 台架可靠性测定和考核评定。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是

4、注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB252普通柴油GB/T 8029柴油机喷油泵校泵油JB/T8121柴油机喷油泵试验台用髙压油管组件JB/T9734喷油泵试验台技术条件 3试验方法 3.1试验样本3.1.1样本条件进行可靠性试验的共轨系统总成样本应符合产品图样和有关技术文件的规定，并经工厂检验部门检 验合格。3.1.2样本数量喷油器、供油泵、共轨管部件制造厂，可以单独对喷油器、供油泵、共轨管进行可靠性测定和考核 评定，在仓库或生产线末端抽样，随机抽样如下：喷油器：72只（2V为喷油器将匹配的发动机的缸数），要

5、求母体不少于90只；供油泵：3台，要求母体不少于50台；共轨管：3根，要求母体不少于50根。共轨系统集成厂家须对共轨系统总成进行可靠性测定和考核评定，样本要求如下：样件阶段：挑选3套共轨系统总成；试生产阶段：抽样3套共轨系统总成；生产（批量）阶段：在仓库或生产线末端抽样，要求母体不少于50套，建议至少随机抽样3 套共轨系统总成，全部进行可靠性试验。对于更换关键零部件后的共轨系统可靠性试验，应重 新抽样考核。3.2试验条件3.2.1用于共轨系统可靠性试验的试验台，应符合JB/T9734的要求。3.2.2试验用燃油为符合GB/T 8029规定的校泵油或符合GB 252规定的0号普通柴油。3.2.3

6、试验用髙压油管组件应符合JB/T8121的规定。3.2.4试验用燃油温度应控制在40C5C。3.2.5试验台架用燃油滤清器的精度为小于或等于5 pm,每500 h更换一次。3.2.6每200 h更换一次试验用油。3.2.7针对采用机油强制润滑方式的共轨供油泵，每500 h更换一次机油，机油温度应控制在小于120C。3.3试验方法3.3.1全速全负荷试验将共轨系统总成安装到燃油系统试验台上，采用发动机全速全负荷工况（额定转速、轨压、喷油脉 宽）累计运行1 000 h。3.3.2交变负荷试验采用发动机变工况表，依据制造厂与用户协议，制定如表1所示的试验工况表格，各工况点的转速、 轨压、喷油量参照发

7、动机对应工况的标定数据，在燃油系统台架上进行1 000 h、2 000h、3 000h等定时 截尾方式的可靠性试验。表1试验运行工况表（一个循环）序号工况油泵转速 r/min轨压MPa喷油量mm3/cyc运行时间 min累计运行时间 min1怠速2100%385%4怠速5100%6怠速750%8怠速985%10110%注1:工况5、工况6之间的冲击循环次数可以根据制造厂与用户协议来増加或减少。注2:每个工况点的运行时间也可根据制造厂与用户协议确定。注3:工况10为超负荷工况，转速、轨压、喷油量超出百分比可根据制造厂与用户协议确定。3.3.3高温可靠性试验高温可靠性试验考核要求：应使共轨系统关键

8、零部件温度达到在实际使用环境中的测量最高值，主 要是对燃油的进油温度进行控制，根据具体情况将燃油的进油温度调节到设定值（40-C125C）,可以 采用全速全负荷工况或者变工况进行试验，考核共轨系统在高温环境下的可靠性寿命。3.4可靠性试验的阶段检测 3.4.1检测节点要求：在试验前、试验过程中及试验后，应对共轨系统主要零部件进行性能检测。根据 制造厂与用户协议决定阶段检测时刻，检测时刻为Oh、250h、500h、750h、1 000h,若需进行2 000h、3 000 h的试验，则1 000 h试验之后的检测时间间隔可增加到500 h。3.4.2供油泵性能检测项目包括制造厂与用户协议的供油泵供

9、油量、供油效率、各缸油量不均匀度、 密封性，以及输油泵在规定转速下的进油真空度、出油压力及流量。3.4.3喷油器性能检测项目包括制造厂与用户协议的工况点的单次喷油量、标准差、开启压力、回油 量及同组喷油器的一致性。3.4.4共轨管应在试验前和试验后进行性能检测，检测项目包括制造厂与用户协议的限压阀的开启压 力，有限流器的共轨管还应检测限流器的关闭流量。试验过程中应每500h检测一次限压阀的开启压力。3.4.5节点检测以性能检测为主，对性能异常的零部件或总成进行原因分析，对严重的性能故障进行 修复，并记为一次性能故障。4故障分类及判定规则4.1故障定义4.1.1故障共轨系统中零部件不能完成规定功

10、能或性能指标恶化到规定范围以外的一切现象。 4.1.2本质故障在规定的使用条件下，共轨系统中零部件由于本身内在因素(缺陷)所导致的故障。 4.1.3从属故障由共轨系统中零部件本身内在因素以外的原因所导致或由前一个故障而诱发的故障。 4.2故障分类共轨系统在可靠性试验和实际使用中出现的故障按危害程度分为四类，其类别代号、名称和定义见 表2。表2故障分类原则类别代号名称定义I致命故障危及安全、总成报废或造成重大经济损失的故障n严重故障除致命故障以外的一切严重影响共轨系统正常工作或需更换重要零部件才可修复的 故障m一般故障无重大危害，只在一定程度上影响共轨系统工作且便于修理的故障IV轻微故障暂时不会

11、导致工作中断，不需要更换重要零部件或在日常保养中就可以轻易排除的 故障已知某共轨系统在时间间隔内有个故障发生，则其中第个故障发生的时刻按公式 (1)计算。3库七七 标准下载JB/T 137942020(1)式中：Tim第m个故障发生时刻，单位为小时(h)；故障统计起始时刻，单位为小时(h)；故障统计结束时刻，单位为小时(h)；故障统计期间发生的故障个数；m所要计算的故障序号。4.3故障判定规则4.3.1共轨系统的故障及其类别应按附录A判定。若发现附录A未列入的故障，可根据表2分类原 则，参照附录A中的实例来判定其类别。4.3.2在计算可靠性指标时，只统计本质故障，不统计从属故障，但从属故障应如

12、实记入故障统计表中。 4.3.3本质故障应以造成的最严重后果作为评价和分类的依据，一个故障只能判定为四类故障中的一类。5可靠性评定指标 5.1平均故障间隔时间平均故障间隔时间(MTBF)是指共轨系统相邻两次故障之间的平均工作时间，按公式(2)或公 式(3)计算。MTBF = KdnT (3)式中：MTBF平均故障间隔时间，单位为小时(h)；Ka加速系数，按照JB/T 11416,即试验台上共轨系统每分钟工作循环次数与配机标定功率 时每分钟工作循环次数的比值，在不加速试验时，2Cd=l;ra在试验截止时间内出现故障(轻微故障除外)次数的总和；tci第/个样本的累积工作时间，单位为小时(h)；n可

13、靠性试验样本数；To可靠性试验截尾时间，单位为小时(h)。当=0 时，令 MTBF=2n75.2首次故障前平均工作时间首次故障前平均工作时间(MTTFF)是指共轨系统首次发生故障时的平均工作时间，按公式(4) 或公式(5)计算。j&r ( Zfntf 、MTTFF = _d 公f + 及(4)l/=l J=1 j#库七七 标准下载JB/T 137942020MTTFF = - if+h)7iMTTFF首次故障前平均工作时间，单位为小时（h）；Ka加速系数，即试验台上电控共轨系统每分钟工作循环次数与配机标定功率时每分钟工 作循环次数的比值，在不加速试验时，2Cd=l；rf被试验样本中，发生首次故

14、障（轻微故障除外）的样本数；t第f个样本发生首次故障（轻微故障除外）的累积工作时间，单位为小时（h）； 在可靠性试验截止时，或被调查样本中未发生首次故障（轻微故障除外）的第y个样本 的累积工作时间，单位为小时（h）；n可靠性试验样本数。当 rfO 时，令 MTTFF=27。5.3无故障性综合评分值无故障性综合评分值0是对柴油机电控共轨系统无故障性的综合评价，按公式（6）计算。式中：Q无故障性综合评分值；n可靠性试验样本数；r0在试验截止时间内样本出现的各类故障总数；第f个故障的危害度系数；To实际试验截尾时间，当采用快速试验时，为加速系数乘以试验截尾时间，单位为小时（h）； T-第f个故障发生

15、时样本累积工作时间，当采用快速试验时，为加速系数乘以累积试验时间， 单位为小时（h） =各类故障的危害度系数规定如下：严重故障（II类）：X=30;一般故障（m类）：尺=20;轻微故障（IV类）：尤=10。当00时，令0=0。5.4 51（）极限寿命极限寿命指共轨系统在规定的使用条件下，使用到其中10%的样本达到极限状态时的工作时间。 极限状态指共轨系统已损坏到无修理价值的状态。该指标可以通过故障累计函数计算得到：bi6=f-oa）。其中：F为故障累计函数，F（B10）=10%。6评价规则6.1可靠性测定或考核方法6.1.1可靠性测定或考核共轨系统的可靠性测定或考核应通过台架试验方法进行并评定

16、，制造厂应根据本标准进行用户可靠库七七 标准下载JB/T 137942020性调查。6.1.2可靠性试验考核指标为首次故障前平均工作时间（MTTFF）、平均故障间隔时间（MTBF）和无故障性综合评 分值0三项。6.1.3用户调查6.1.3.1可以采用用户定点试验、跟踪或维修及用户信息反馈的方式进行，获得产品实际使用的可靠 性数据。6.1.3.2用户调查项目主要以寿命为主，有条件时亦可调查首次故障前平均工作时间（MTTFF）。6.1.3.3用户调查样本不少于10套共轨系统，不限样本母体量。6.2可靠性评定方法6.2.1试验过程中若出现了 I类故障，共轨系统可靠性评为不合格。6.2.2共轨系统可靠

17、性试验结束后，各项可靠性指标值根据第5章中的公式进行计算，若平均故障间 隔时间（MTBF）、首次故障前平均工作时间（MTTFF）和无故障性综合评分值0大于或等于可靠性试 验的规定目标值（按设计目标值或制造厂与用户协议）则判为合格；反之，则判为不合格。附录A（规范性附录）共轨系统故障模式共轨系统故障实例见表A.l o表A.1共轨系统故障实例编号故障模式说明类别代号1供油泵总成泵体开裂I2不能建立轨压I3凸轮轴断裂I4传动轴系故障凸轮轴、挺柱体、轴承等磨损或 损坏I5髙压柱塞偶件卡死I6没有转速信号输出n7建立轨压超过目标限值n8髙压供油不足n9燃油内漏n10低压燃油供油不足，油路堵塞n11进油阀

18、、出油阀等关键部件卡死或损坏n12电子执行器部件（开关电磁阀或进油计量 阀）不起作用n13髙速不能断油n14输油泵不供油或供油太多n15低压阀部件、单向阀、溢流阀等损坏m16漏机油m17起动建立轨压慢或起动轨压超调太大n18低压燃油漏油（外漏）IV19输油泵进、出口螺钉松动未损坏IV20共轨管总成管体开裂i21轨压传感器无输出n22限流器阀芯卡死n23限流器关闭，并且不能恢复n24轨限压阀开启后无法关闭，一直处于泄漏 状态ii25轨限压阀开启后能关闭，但开启压力降低m26限流器关闭对应喷油器油量突变引起m27轨总成漏油m7库七七 标准下载JB/T 137942020OSCSIISZCOL 1/ST表A.1共轨系统故障实例（续）编号故障模式说明类别代号28共轨管总成轨压波动超过2倍限值m29喷油器体或者针阀体开裂I30喷油嘴偶件头部断裂I31针阀体或针阀有裂纹I32喷油器