第五章汽车可靠性试验

第五章汽车可靠性实验§5.1汽车可靠性实验概述§5.2汽车可靠性实验目的§5.3汽车可靠性实验分类§5.4汽车可靠性实验规划§5.5汽车整车可靠性实验评价§5.6汽车可靠性实验抽样TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院§5.1汽车可靠性实验概述1.什么是汽车的可靠性？指汽车产品在规定的条件下、规定的时间内完成规定功能的才干。规定的条件指实验汽车的运用条件。诸如：道路、载荷、气候、驾驶及维修，以及存放条件等。规定的时间指某一特征运用时间。例如：保用期、第一次大修里程及报废期等。另外，汽车产品定型实验规程规定的可靠性行驶实验里程〔如：5万km〕也属于规定的时间。规定的功能指汽车运用阐明书或设计义务书中明确的根本功能。例如：动力性、燃料经济性、噪声及排放性能等。§5.1汽车可靠性实验概述TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院2.什么是汽车缺点？汽车产品在规定的条件下、在规定的时间内，丧失其规定功能的事件称为缺点〔也称失效〕。普通可分：硬缺点：由于零部件损坏导致汽车停驶或任务不正常的突发性缺点。软缺点：使汽车性能不稳定或性能下降到最低限制以下的渐衰型缺点。§5.1汽车可靠性实验概述TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院1致命故障危及行驶安全，导致人身死亡，引起主要总成报废，造成重大经济损失，或对周围环境造成严重危害2严重故障影响行驶安全，导致主要总成、零部件损坏或性能显著下降，并不可用随车工具和易损备件在短时间(约30min)内修复3一般故障造成停驶或性能下降，但一般不会导致主要总成、零部件损坏，并可用随车工具和易损备件或价值很低的零件在短时间(约30min)内修复4轻微故障一般不会导致停驶或性能下降，不需更换零件，用随车工具在短时间(约5min)内能轻易排除我国<汽车产质量量检验评定方法>对缺点的分类是按其呵斥人身艰苦伤亡及汽车严重损坏的能够性〔概率〕进展分类。§5.1汽车可靠性实验概述TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院转向失灵、制动失灵、发动机报废等致命缺点：严重缺点：制动跑偏、油底壳破裂等普通缺点：雨刷器失灵、保险烧等细微缺点：连线零落、零部件松动等缺点举例§5.1汽车可靠性实验概述3.什么是汽车可靠性实验？为了分析、评价、验证和提高汽车产品可靠性程度而进展的实验。广义可靠性实验：任何与产品失效有关的实验，都可以以为是可靠性实验。狭义可靠性实验：往往是指寿命实验。TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院第五章汽车可靠性实验§5.1汽车可靠性实验概述§5.2汽车可靠性实验目的§5.3汽车可靠性实验分类§5.4汽车可靠性实验规划§5.5汽车整车可靠性实验评价§5.6汽车可靠性实验抽样TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院§5.2汽车可靠性实验目的1.对汽车及其零部件的可靠性程度进展评价和考核利用获得的实验数据，求得产品的可靠度、失效率及平均寿命等目的，以考核其功能、强度、可靠性和寿命等能否符合设计要求。2.对批量产品或外加工产品进展验收3.对实验结果进展失效机理分析经过可靠性实验，暴露产品在设计、制造、运用、维护、管理方面存在的问题和薄弱环节，找出失效缘由，提出改良方案，从而使汽车的可靠性程度不断得以提高。4.贮藏设计所需的资料，探求开展方向，酝酿新的设计思想，为下一轮开发新产品积累阅历§5.2汽车可靠性实验目的TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院第五章汽车可靠性实验§5.1汽车可靠性实验概述§5.2汽车可靠性实验目的§5.3汽车可靠性实验分类§5.4汽车可靠性实验规划§5.5汽车整车可靠性实验评价§5.6汽车可靠性实验抽样TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院§5.3汽车可靠性实验分类可靠性实验类型很多，在汽车产品研制、消费的各个阶段，随着实验的目的、要求和实验对象的变化，实验人员应做出不同的选择。通常有：按实验场所分：现场实验、实验场实验、实验室实验按实验的破坏情况分：破坏性和非破坏性实验按实验条件分：常规性寿命实验、加速寿命实验、强迫老化实验等按实验对象分：全数实验和抽样实验§5.3汽车可靠性实验分类TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院5.3.1按实验场所分的可靠性实验现场实验在汽车实践服役地域的道路条件下进展的可靠性实验。开发一种新车型，至少进展两次现场实验，一次在设计定型前，一次在投产后。每次继续时间和里程应相当于在用户手中3至5年的实践服役期。在现场实验时，需按方案挑选实验地域和路面。地域可分为：严寒、酷暑，高原、高湿、低气压地域等。道路可分为:平整道路、泥路、山路、城市道路、坑洼的恶劣路面等。实验中必需有方案地各取一定比例的里程。车上普通装有记录：负荷、应力、速度、温度、气温、气压、风速、里程、燃油和光滑油的传感器与丈量记录安装。§5.3汽车可靠性实验分类TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院现场实验优点：是一种综合性实验，能比较全面客观真实地评价产品在实践运用中的可靠性和维修性，其实验所得的数据和结论，最为直接了当，也最为可靠。现场实验缺陷：费用耗费大、投入的人力物力较多，实验周期长，不确定要素较多，实验的反复性相对差些。现场实验对象：主要是以汽车整车的可靠性为主，也包括一些重要总成的可靠性实验。§5.3汽车可靠性实验分类相关规范：汽车可靠性行驶实验方法〔GB/T12678-1990〕汽车耐久性行驶实验方法〔GB/T12679-1990〕TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院2.实验场实验在试车场模拟服役条件进展的实验。要求:具有固定路形的特殊可靠性道路(石块路、卵石路、鱼鳞坑路、搓板路、扭曲路、凸块路、沙槽、水池、盐水池等)、变速跑道、坡道、砂土路。特点:可坚持实验条件恒定，参数和要素易于控制，适宜于针对性地处理问题。但得到的可靠性数据需求进展折算，这种折算需求大量的实验统计数据作为根底。§5.3汽车可靠性实验分类TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院海南汽车实验场§5.3汽车可靠性实验分类TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院重庆汽车综合实验场§5.3汽车可靠性实验分类TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院襄樊汽车实验场§5.3汽车可靠性实验分类TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院汽车实验场——实验设备1)直线车道丈量汽车最高车速，汽车换档加速时间，滑行间隔，高速制动。2)弯曲车道实验汽车转向系统、承载系的可靠性，检查汽车的支配稳定性能。3)高速环形车道检查汽车传动系的可靠性，包括发动机、变速器、冷却系、光滑系、燃油经济性以及轮胎高速运转条件下的寿命。4)实验广场用于稳态转向实验，通常用喷水法来检查汽车的缺乏转向特性和轮胎的侧滑车速。§5.3汽车可靠性实验分类TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院汽车实验场-实验设备5)特殊坏路是一种破坏性路面，包括凹凸不平路、石块路、扭曲路、搓板路，用以考验悬架和承载系。6)特殊环境人为制造水槽、泥泞、灰尘、涵洞等特殊路段调查汽车在特殊环境下的运转才干。7)越野场地设有各种妨碍的自然地块，通常没有路面，调查各种军车的越野才干。8)风洞实验丈量汽车外形的风阻系数及空气动力特性。9)规范陡坡检验汽车的爬坡才干和驻坡才干。§5.3汽车可靠性实验分类TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院海南汽车实验场实验规程TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院海南汽车实验场实验规程TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院性能实验道搓板路比利时砌石路扭曲路§5.3汽车可靠性实验分类TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院长波路短波路坑洼路TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院高速环路§5.3汽车可靠性实验分类TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院山路§5.3汽车可靠性实验分类TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院坡道§5.3汽车可靠性实验分类TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院卵石路§5.3汽车可靠性实验分类TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院扭曲路§5.3汽车可靠性实验分类TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院鱼鳞坑路§5.3汽车可靠性实验分类TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院§5.3汽车可靠性实验分类TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院§5.3汽车可靠性实验分类TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院3.实验室台架实验在实验室运用专门的实验安装，模拟实践任务形状，完成总成或零部件的实验。台架实验总成可靠性实验零件可靠性实验发动机实验台架离合器实验台架变速器实验台架驱动桥实验台架制动器实验台架整车实验台架在开发试制阶段用于考核零件可靠性，考核资料的强度、性能；在批量试车阶段，主要用于质量控制或外购件的质量验收。§5.3汽车可靠性实验分类TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院变速箱台架实验驱动桥台架实验§5.3汽车可靠性实验分类TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院实验室台架模拟实验特点1〕实验参数和要素可准确控制，易排除外界干扰。数据反复性好、可比性强、数据采集方便。2〕可以添加载荷或改动加载频率，加速实验进程。3〕减轻劳动强度，实现自动实验、无需看管、24h不延续运转，比整车实验经济。4〕可使高、低温实验、有严重噪声的实验环境在密闭的实验室中重现。5〕由于受实验条件的限制，不能够完全反映实践运用情况。§5.3汽车可靠性实验分类TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院载荷功率谱：载荷功率大小与其频率的关系谱线§5.3汽车可靠性实验分类实验室实验大致阅历了三个阶段：早期是等幅加载实验，逐渐开展到程序加载的多工况实验，最近随机加载的实验开场增多。就目前的开展程度，汽车零部件和总成的实验室实验，仍以程序加载实验为主。载荷谱：载荷幅值大小与其出现频次的关系谱线TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院§5.3汽车可靠性实验分类载荷谱：零部件或构件在各种工况下接受的载荷〔或应力〕与它出现的累积频次关系图。TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院5.3.2按实验破坏情况分的可靠性实验1.破坏性实验：实验样品最终被破坏或失效的实验。破坏性寿命实验:为确定产品寿命和可靠性特征值而进展的实验。破坏性极限条件实验:在超负荷或严酷环境条件(如高温、低温、酸碱盐腐蚀、高湿、缺氧、低气压等)下的破坏性实验，主要目的是为了调查汽车和零部件产品在特殊环境下抵抗失效的才干。2.非破坏性实验：在不破坏产品的根底上而获得可靠性数据。包括以非破坏性方法查明产品潜在的缺陷，如：采用超声波、声发射、射线、探伤剂、磁性等各种无损检测手段，查找产品能否存在缺陷，从而排除缺点源。§5.3汽车可靠性实验分类TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院5.3.3按照实验条件分可靠性实验1.常规寿命实验按照规定的运用条件，对汽车或零部件进展寿命实验。实验可以是延续任务，也可以是延续任务。特点是实验周期较长，但实验结果较为真实。2.加速寿命实验在不改动失效机理的前提下，添加应力幅值或加载频率，使缺点率增大或寿命缩短的实验。可以在较短的时间里获得可靠性评定数据和暴露运用中能够出现的缺点。§5.3汽车可靠性实验分类此处“应力〞是一种广义概念，它包括负荷〔拉、压、扭、剪〕、振动、冲击等机械应力之外，还包括温度、湿度、腐蚀等环境应力，以及电流、电压、电场、磁场引起的电应力等等。TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院5.3.3按照实验条件分可靠性实验3.强迫老化实验在室温、高温、低温、潮湿、腐蚀、紫外线辐射等环境下，将处于非任务形状的汽车或零部件作搁置实验，使之在短时间里加速老化。类似于加速寿命实验，所不同的是设置了特殊的实验环境。§5.3汽车可靠性实验分类TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院4.特殊环境下的可靠性实验实验地域环境特征可靠性问题严寒地域低温冰雪冷启动性能差；气制动管路结冰；冷却液、光滑液、燃油冻结、金属低温脆性失效；非金属零件的硬化失效；采暖、除霜安装失效；特殊维修问题高原地域低温、低气压、长大坡、辐射冷却液沸腾，供油系气阻；动力性下降，启动性能恶化、人膂力下降，维修困难湿热地域高湿度、高温、高辐射、雨水、盐雾、霉菌冷却液沸腾，供油系气阻；金属件腐蚀；电器件缺点；非金属件老化，蜕变、发霉§5.3汽车可靠性实验分类TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院

5.3.4按照实验样本大小分可靠性实验1.全数测试：对关键工程和目的进展100%的测试或检查。这种测试所得数据较为准确，可靠性置信程度高，缺陷是任务量大，测试对象只能局限于非破坏性产品。实践是消费现场的在线检查，目的是提高零件或整车可靠性程度。2.抽样测试：从批量产品中抽取部分样品进展实验，利用实验结果，经过计算、分析来推断批量产品的可靠性特征量。为了缩短实验时间，抽样实验大多为截尾实验。就是指参与实验的样品并没有到达全部失效就停顿了实验。①定时截尾实验：到规定的时间〔或里程〕停顿实验。②定数截尾实验：到规定的失效判别数停顿实验。§5.3汽车可靠性实验分类TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院第五章汽车可靠性实验§5.1汽车可靠性实验概述§5.2汽车可靠性实验目的§5.3汽车可靠性实验分类§5.4汽车可靠性实验规划§5.5汽车整车可靠性实验评价§5.6汽车可靠性实验抽样TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院§5.4汽车可靠性实验规划5.4.1确定实验对象实验对象不同，其可靠性实验方法、实验样品数量、以及采集数据的方式均不同。对于价廉、通用的重要零部件，可取较多的实验样品，以提高数据的置信程度。对于价钱昂贵的关键零部件，只能取少量样品。对于复杂的总成、部件，由于样品数量的限制，只能用一些主要的参数作为评价可靠性的目的。例如发动机台架的可靠性实验，除了构造强度外，主要测试功率、转矩、排放、油耗等目的。§5.4汽车可靠性实验规划TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院5.4.2明确实验要求①实验工程；②定性分析目的及定量分析目的体系；③实验数据的准确度、量纲；④样品来源、批号、资料性质和取样方法；⑤样品数量；⑥完成实验的时间要求和进度。5.4.3确定实验条件①应力参数确定施加应力的程度和方式。②环境类型确定实验环境的温度、湿度、酸碱度。③失效判据明确认定失效的规范。④测试条件确定数据丈量的参量、丈量的次数和时间。§5.4汽车可靠性实验规划TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院5.4.4做好实验预备①明确实验承当者：决议实验义务由那些人员承当，做到分工明确，责任到人，尤其在野外试车时，需求组织一支精干的试车队伍。②落实实验经费：保证实验任务的各项运用经费。③配置实验设备：对已有仪器、设备进展计量标定，对新购置的仪器、设备做好调试任务，确保实验数据正确可靠。5.4.5编制和运用载荷谱汽车行驶的工况和载荷变化非常复杂，从实际上讲，经过道路实验测定的载荷，最能真实地反映随机载荷，数据可靠。但由于实验周期长，处置数据的任务量大，费用耗资多，并不常运用。经常采用的是在典型的路面上进展短间隔实测，然后用数理统计原理进展整理和推断，最后编制成载荷谱，按照载荷谱对零部件进展快速疲劳实验。§5.4汽车可靠性实验规划TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院第五章汽车可靠性实验§5.1汽车可靠性实验概述§5.2汽车可靠性实验目的§5.3汽车可靠性实验分类§5.4汽车可靠性实验规划§5.5汽车整车可靠性实验评价§5.6汽车可靠性实验抽样TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院§5.5汽车整车可靠性实验评价5.5.1缺点统计1.当日每班发生缺点应详细填写在行车记录单上，缺点描画要真实、详尽〔记录发生时间、里程、缺点景象及排除措施等〕，以备实验员可以将缺点清楚地、真实地反映在实验报告上。2.一切缺点均按单车，依发现缺点的里程顺序，统计于缺点统计表上。缺点种类栏目中应填写“本质缺点〞或“误用缺点〞。本质缺点：为实验汽车正常实验形状下产生的，是实验汽车本身潜在的、非人为的、无责任的缺点。误用缺点：为实验汽车在可靠性行驶实验中，因运用、操作、保养、维修等未按规范执行而出现的缺点，属于责任事故、人为缺点。序号总成零部件名称故障里程,km故障模式故障描述故障原因排除措施故障级别故障种类12§5.5汽车整车可靠性实验评价TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院5.5.2行驶工况统计驾驶员每日每班需填写行车记录单，实验员根据填写的行车记录单定期统计各种道路情况、实践行驶里程、平均技术车速、燃油、机油耗费量等。下表为某车型两辆样车可靠性行驶实验行驶工况统计表。路面车号要求里程(km)实际里程（km）平均车速（km/h）油耗（L/100km）一般公路1＃40004046856.82＃4647867.3高速环道1＃180001802114011.22＃1808014311.4山路1＃30003009567.12＃3018577.6强化路面1＃500050615210.02＃5124518.8§5.5汽车整车可靠性实验评价TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院5.5.3可靠性数据统计计算根据记录的缺点统计表和<QCT900-1997汽车整车产质量量评定方法>，对可靠性行驶实验中出现的缺点进展分类和统计，分别计算出平均初次缺点里程〔MTTFF〕和平均缺点间隔里程〔MTBF〕。数据统计中，只思索和计入“本质缺点〞，“误用缺点〞不计入缺点数。未完全排除缺点，只统计一次，缺点类别按最严重情况划分，其对应里程为该缺点里程。同一里程不同零件发生缺点应分别统计。磨合行驶期间发生的缺点纳入缺点统计并参与评定。§5.5汽车整车可靠性实验评价TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院平均初次缺点里程(MTTFF)计算公式式中：Tf——平均初次缺点里程，km；n——样车数；ti——第i辆样车的初次缺点里程，km。当第i辆样车在实验期间未发生缺点，ti按实验截止里程计，公式中的“＝〞改为“＞〞。§5.5汽车整车可靠性实验评价TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院平均缺点间隔里程(MTBF)计算公式式中：Tb——平均缺点间隔里程，km；n——样车数；t——检验截止里程〔包括磨合里程〕，km；r——一切样车发生的缺点总数，当r＝0时，按r＝1计，公式中的“＝〞改为“＞〞。§5.5汽车整车可靠性实验评价TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院项目/车辆编号1#2#3#4#5#故障类别1频次（次）

首故障里程（km）2频次（次）1首故障里程（km）212903频次（次）63423首故障里程（km）581617960130481328727264频次（次）30211首故障里程（km）109092890243451710823851总行驶里程（km）3363833266330573302833063平均首次故障里程（km）8827平均故障间隔里程（km）6387实例：某车型五辆车可靠性行驶缺点统计表§5.5汽车整车可靠性实验评价TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院5.5.4实验报告格式〔参考〕实验来源实验目的实验对象实验条件实验仪器及设备实验根据规范及规范实验日期与程序实验结果及分析结论与建议实验组织附录§5.5汽车整车可靠性实验评价TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院第五章汽车可靠性实验§5.1汽车可靠性实验概述§5.2汽车可靠性实验目的§5.3汽车可靠性实验分类§5.4汽车可靠性实验规划§5.5汽车整车可靠性实验评价§5.6汽车可靠性实验抽样TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院5.6汽车可靠性抽样实验5.6.1抽样实验的类型抽样实验的类型主要有规范型、选别型、调整型和延续消费型四种。它们各适用于不同的场所，且有其各自的特点。〔1〕规范型抽样实验根据抽样检验方案，仅对实验批作出接纳或拒收判别的抽样实验。适用于产质量量的历史资料不了解的场所。规范型抽样实验能同时兼顾消费者(或供应方)和消费者〔或运用方〕的利益，使双方因抽样实验而带来的风险控制在一定范围之内。§5.6汽车可靠性抽样实验TUTE—汽车与交通学院—汽车与交通学院5.6.1抽样实验的类型〔2〕选别型抽样实验按抽样检验方案对检验批进展实验以后，对被断定为不合格的批再进展全数实验，剔除其中的不合格品，并以合格品补足批量之后，再提交验收的一种抽样实验。适用于不能选择供应者的购货实验，或者企业内部各消费工序中的废品与半废品实验或者产品入库与出厂实验。对于经过抽样实验而被断定为不合格的批可以退货或降价接纳的产品，不适宜采用选别型抽样实验。对那些测试是破坏性的产品，那么更不能采用选别型抽样实验。§5.6汽车可靠性抽样实