第五章汽车可靠性试验

第五章汽车可靠性试验1TUTE—汽车与交通学院第五章汽车可靠性试验§5.1汽车可靠性试验概述§5.2汽车可靠性试验目的§5.3汽车可靠性试验分类§5.4汽车可靠性试验规划§5.5汽车整车可靠性试验评价§5.6汽车可靠性试验抽样第五章汽车可靠性试验2TUTE—汽车与交通学院§5.1汽车可靠性试验概述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能力。规定的条件指试验汽车的使用条件。诸如：道路、载荷、气象、驾驶及维修，以及存放条件等。规定的时间指某一特征使用时间。例如：保用期、第一次大修里程及报废期等。另外，汽车产品定型试验规程规定的可靠性行驶试验里程（如：5万km）也属于规定的时间。规定的功能指汽车使用说明书或设计任务书中明确的基本功能。例如：动力性、燃料经济性、噪声及排放性能等。§5.1汽车可靠性试验概述第五章汽车可靠性试验3TUTE—汽车与交通学院2.什么是汽车故障？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故障（也称失效）。一般可分：硬故障：由于零部件损坏导致汽车停驶或工作不正常的突发性故障。软故障：使汽车性能不稳定或性能下降到最低限度以下的渐衰型故障。§5.1汽车可靠性试验概述第五章汽车可靠性试验4TUTE—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《汽车产品质量检验评定办法》对故障的分类是按其造成人身重大伤亡及汽车严重损坏的可能性（概率）进行分类。§5.1汽车可靠性试验概述第五章汽车可靠性试验5TUTE—汽车与交通学院转向失灵、制动失灵、发动机报废等致命故障：严重故障：制动跑偏、油底壳破裂等一般故障：雨刷器失灵、保险烧等轻微故障：连线脱落、零部件松动等故障举例§5.1汽车可靠性试验概述3.什么是汽车可靠性试验？为了分析、评价、验证和提高汽车产品可靠性水平而进行的试验。广义可靠性试验：任何与产品失效有关的试验，都可以认为是可靠性试验。狭义可靠性试验：往往是指寿命试验。第五章汽车可靠性试验6TUTE—汽车与交通学院第五章汽车可靠性试验§5.1汽车可靠性试验概述§5.2汽车可靠性试验目的§5.3汽车可靠性试验分类§5.4汽车可靠性试验规划§5.5汽车整车可靠性试验评价§5.6汽车可靠性试验抽样第五章汽车可靠性试验7TUTE—汽车与交通学院§5.2汽车可靠性试验目的1.对汽车及其零部件的可靠性水平进行评估和考核利用获得的试验数据，求得产品的可靠度、失效率及平均寿命等指标，以考核其功能、强度、可靠性和寿命等是否符合设计要求。2.对批量产品或外加工产品进行验收3.对试验结果进行失效机理分析通过可靠性试验，暴露产品在设计、制造、使用、维护、管理方面存在的问题和薄弱环节，找出失效原因，提出改进方案，从而使汽车的可靠性水平不断得以提高。4.储备设计所需的资料，探索发展方向，酝酿新的设计思想，为下一轮开发新产品积累经验§5.2汽车可靠性试验目的第五章汽车可靠性试验8TUTE—汽车与交通学院第五章汽车可靠性试验§5.1汽车可靠性试验概述§5.2汽车可靠性试验目的§5.3汽车可靠性试验分类§5.4汽车可靠性试验规划§5.5汽车整车可靠性试验评价§5.6汽车可靠性试验抽样第五章汽车可靠性试验9TUTE—汽车与交通学院§5.3汽车可靠性试验分类可靠性试验类型很多，在汽车产品研制、生产的各个阶段，随着试验的目的、要求和试验对象的变化，试验人员应做出不同的选择。通常有：按试验场所分：现场试验、试验场试验、实验室试验按试验的破坏情况分：破坏性和非破坏性试验按试验条件分：常规性寿命试验、加速寿命试验、强制老化试验等按试验对象分：全数试验和抽样试验§5.3汽车可靠性试验分类第五章汽车可靠性试验10TUTE—汽车与交通学院5.3.1按试验场所分的可靠性试验1.现场试验在汽车实际服役地区的道路条件下进行的可靠性试验。开发一种新车型，至少进行两次现场试验，一次在设计定型前，一次在投产后。每次持续时间和里程应相当于在用户手中3至5年的实际服役期。在现场试验时，需按计划挑选试验地区和路面。地区可分为：严寒、酷暑，高原、高湿、低气压地区等。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。试验中必须有计划地各取一定比例的里程。车上一般装有记录：负荷、应力、速度、温度、气温、气压、风速、里程、燃油和润滑油的传感器与测量记录装置。§5.3汽车可靠性试验分类第五章汽车可靠性试验11TUTE—汽车与交通学院现场试验优点：是一种综合性试验，能比较全面客观真实地评价产品在实际使用中的可靠性和维修性，其试验所得的数据和结论，最为直接了当，也最为可靠。现场试验缺点：费用消耗大、投入的人力物力较多，试验周期长，不确定因素较多，试验的重复性相对差些。现场试验对象：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试验。§5.3汽车可靠性试验分类相关标准：汽车可靠性行驶试验方法（GB/T12678-1990）汽车耐久性行驶试验方法（GB/T12679-1990）第五章汽车可靠性试验12TUTE—汽车与交通学院2.试验场试验在试车场模拟服役条件进行的试验。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:可保持试验条件恒定，参数和因素易于控制，适宜于针对性地解决问题。但得到的可靠性数据需要进行折算，这种折算需要大量的试验统计数据作为基础。试验场主要设施直线车道弯曲车道高速环道试验广场特殊坏路特殊环境越野场地风洞试验标准陡坡§5.3汽车可靠性试验分类第五章汽车可靠性试验13TUTE—汽车与交通学院海南汽车试验场§5.3汽车可靠性试验分类第五章汽车可靠性试验14TUTE—汽车与交通学院重庆汽车综合试验场§5.3汽车可靠性试验分类第五章汽车可靠性试验15TUTE—汽车与交通学院襄樊汽车试验场§5.3汽车可靠性试验分类第五章汽车可靠性试验16TUTE—汽车与交通学院汽车试验场——试验设施1)直线车道测量汽车最高车速，汽车换档加速时间，滑行距离，高速制动。2)弯曲车道试验汽车转向系统、承载系的可靠性，检查汽车的操纵稳定性能。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、润滑系、燃油经济性以及轮胎高速运行条件下的寿命。4)试验广场用于稳态转向试验，通常用喷水法来检查汽车的不足转向特性和轮胎的侧滑车速。§5.3汽车可靠性试验分类第五章汽车可靠性试验17TUTE—汽车与交通学院汽车试验场-试验设施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、涵洞等特殊路段考察汽车在特殊环境下的运行能力。7)越野场地设有各种障碍的自然地块，通常没有路面，考察各种军车的越野能力。8)风洞试验测量汽车外形的风阻系数及空气动力特性。9)标准陡坡测验汽车的爬坡能力和驻坡能力。§5.3汽车可靠性试验分类第五章汽车可靠性试验18TUTE—汽车与交通学院海南汽车试验场试验规程第五章汽车可靠性试验19TUTE—汽车与交通学院海南汽车试验场试验规程第五章汽车可靠性试验20TUTE—汽车与交通学院性能试验道搓板路比利时砌石路扭曲路§5.3汽车可靠性试验分类第五章汽车可靠性试验21TUTE—汽车与交通学院长波路短波路坑洼路第五章汽车可靠性试验22TUTE—汽车与交通学院高速环路§5.3汽车可靠性试验分类第五章汽车可靠性试验23TUTE—汽车与交通学院山路§5.3汽车可靠性试验分类第五章汽车可靠性试验24TUTE—汽车与交通学院坡道§5.3汽车可靠性试验分类第五章汽车可靠性试验25TUTE—汽车与交通学院卵石路§5.3汽车可靠性试验分类第五章汽车可靠性试验26TUTE—汽车与交通学院扭曲路§5.3汽车可靠性试验分类第五章汽车可靠性试验27TUTE—汽车与交通学院鱼鳞坑路§5.3汽车可靠性试验分类第五章汽车可靠性试验28TUTE—汽车与交通学院§5.3汽车可靠性试验分类第五章汽车可靠性试验29TUTE—汽车与交通学院§5.3汽车可靠性试验分类第五章汽车可靠性试验30TUTE—汽车与交通学院3.实验室台架试验在实验室使用专门的试验装置，模拟实际工作状态，完成总成或零部件的试验。台架试验总成可靠性试验零件可靠性试验发动机试验台架离合器试验台架变速器试验台架驱动桥试验台架制动器试验台架整车试验台架在开发试制阶段用于考核零件可靠性，考核材料的强度、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汽车可靠性试验分类第五章汽车可靠性试验31TUTE—汽车与交通学院变速箱台架试验驱动桥台架试验§5.3汽车可靠性试验分类第五章汽车可靠性试验32TUTE—汽车与交通学院实验室台架模拟试验特点1）试验参数和因素可精确控制，易排除外界干扰。数据重复性好、可比性强、数据采集方便。2）可以增加载荷或改变加载频率，加速试验进程。3）减轻劳动强度，实现自动试验、无需看管、24h不间断运行，比整车试验经济。4）可使高、低温试验、有严重噪声的试验环境在密闭的实验室中重现。5）由于受试验条件的限制，不可能完全反映实际使用情况。§5.3汽车可靠性试验分类第五章汽车可靠性试验33TUTE—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汽车可靠性试验分类实验室试验大致经历了三个阶段：早期是等幅加载试验，逐渐发展到程序加载的多工况试验，最近随机加载的试验开始增多。就目前的发展水平，汽车零部件和总成的实验室试验，仍以程序加载试验为主。载荷谱：载荷幅值大小与其出现频次的关系谱线第五章汽车可靠性试验34TUTE—汽车与交通学院§5.3汽车可靠性试验分类载荷谱：零部件或构件在各种工况下承受的载荷（或应力）与它出现的累积频次关系图。第五章汽车可靠性试验35TUTE—汽车与交通学院5.3.2按试验破坏情况分的可靠性试验1.破坏性试验：试验样品最终被破坏或失效的试验。破坏性寿命试验:为确定产品寿命和可靠性特征值而进行的试验。破坏性极限条件试验: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)下的破坏性试验，主要目的是为了考察汽车和零部件产品在特殊环境下抵抗失效的能力。2.非破坏性试验：在不破坏产品的基础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，查找产品是否存在缺陷，从而排除故障源。§5.3汽车可靠性试验分类第五章汽车可靠性试验36TUTE—汽车与交通学院5.3.3按照试验条件分可靠性试验1.常规寿命试验按照规定的使用条件，对汽车或零部件进行寿命试验。试验可以是连续工作，也可以是间断工作。特点是试验周期较长，但试验结果较为真实。2.加速寿命试验在不改变失效机理的前提下，增加应力幅值或加载频率，使故障率增大或寿命缩短的试验。可以在较短的时间里获得可靠性评定数据和暴露使用中可能出现的故障。§5.3汽车可靠性试验分类此处“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。第五章汽车可靠性试验37TUTE—汽车与交通学院5.3.3按照试验条件分可靠性试验3.强制老化试验特殊试验环境高温环境试验低温环境试验潮湿环境试验腐蚀环境试验红外线辐射在室温、高温、低温、潮湿、腐蚀、紫外线辐射等环境下，将处于非工作状态的汽车或零部件作搁置试验