論設(shè)計階段柴油機的可靠性技術(shù)

岳喜展

摘 要：作為汽車、工程機械以及船舶等動力，柴油機在國民經(jīng)濟當中占據(jù)了重要的地位。作為一種保障型技術(shù)，可靠性技術(shù)對于柴油機正常使用有著重要的保護意義。對于柴油機壽命周期而言，設(shè)計階段時最主要的階段之一，將可靠性工作運用到設(shè)計階段，就可以將柴油機整體的可靠性提高，避免柴油機費用的耗費。

關(guān)鍵詞：柴油機;工作原理;可靠性

增長產(chǎn)品的可靠性，可以將產(chǎn)品設(shè)計與制造當中存在的缺陷逐步地改善，有利于在產(chǎn)品可靠性提升的過程中將產(chǎn)品存在的缺陷或者是薄弱環(huán)節(jié)消除掉，這樣可促進產(chǎn)品可靠性的全面提升。

1.柴油機設(shè)計階段可靠性工作開展的意義

雖然在柴油機壽命周期費用當中，設(shè)計研制階段的費用只占據(jù)了很小一部分，但是設(shè)計研制階段卻會影響到壽命周期費用，實際而論，在方案的論證以及設(shè)計階段就將生產(chǎn)與使用階段的費用都決定下來了。在壽命周期當中，對于出現(xiàn)的設(shè)計錯誤或者是失誤，如果糾正的時間越短，所需要付出的代價越高。

對于柴油機可靠性工作來說，這樣的討論依然成立?？煽啃怨ぷ魇菑恼撟C系統(tǒng)方案開始的，也是貫穿了從設(shè)計到使用階段的，所以，越早越好。站在系統(tǒng)壽命周期費用的角度上來思考為了確保系統(tǒng)可靠性保持較高的水平，就應(yīng)該越早的開展可靠性工作，這樣就不會花費過多的全壽命周期費用，而設(shè)計研制階段正是其中最重要、對壽命周期費用影響最大的階段。因此，開展設(shè)計階段的可靠性工作對降低柴油機壽命周期成本，具有十分重要的意義[1]。

2.各個階段柴油機壽命周期的可靠性工作技術(shù)

2.1方案論證階段

在這一個階段主要是對現(xiàn)行的機型進行分析，做好市場的調(diào)查以及用戶的需求分析，能夠做到“知己知彼”，將新機型的計劃與定義都提出來，然后將新的計劃任務(wù)書輸出，作為設(shè)計研制階段的基礎(chǔ)條件。在這一個階段的工作就是對新系統(tǒng)發(fā)展方向的根本決定。

2.2設(shè)計階段

這一個階段主要是按照計劃任務(wù)書當中的內(nèi)容，從粗到細的系統(tǒng)化設(shè)計，這樣才能夠奠定柴油機系統(tǒng)功能的物質(zhì)基礎(chǔ)。系統(tǒng)最終會擁有一定的技術(shù)特性和功能，也只有將每一個工作過程細化，才能夠?qū)崿F(xiàn)這一部分的技術(shù)與功能[2]。設(shè)計階段時對系統(tǒng)固有可靠性的根本性決定階段。雖然柴油機的可靠性也會受到后續(xù)過程的影響，但是設(shè)計階段對于固有可靠性的決定是柴油機可靠性的上限，而其余的因素最多就可以保證系統(tǒng)實際的可靠性能夠與固有可靠性盡可能地接近。

對于設(shè)計階段，主要分為了概念設(shè)計和詳細設(shè)計兩個方面。①在概念設(shè)計中，包含的可靠性工作有：分析柴油機功能故障模式以及產(chǎn)生的影響和故障樹，分析柴油機在設(shè)計方面可能存在的缺陷以及薄弱的環(huán)節(jié)，同時將主要的原因分析清楚，這樣才能夠?qū)τ诟倪M產(chǎn)品功能設(shè)計以及做好方案的權(quán)衡提供必要的依據(jù);做好可靠性的預(yù)計與可靠性的分配，主要是將可靠性的目標分配到各個子系統(tǒng)當中，然后再根據(jù)舊機型的故障數(shù)據(jù)，憑借以往的經(jīng)驗，對結(jié)果進行分析，從而預(yù)計子系統(tǒng)可能達到的可靠性水平，并且同分配的結(jié)果進行協(xié)調(diào)和相互的驗證;根據(jù)上述研究分析的結(jié)果，對于可靠性色劑的子系統(tǒng)加以確定。②詳細的設(shè)計階段主要的可靠性工作同概念設(shè)計階段的各項工作類似，但是在分析研究的層次上更加的細致與深入。另外，在選定了總體的設(shè)計方案之后，可靠性預(yù)計、可靠性分配等工作展開都是在零部件層次;為了對缺少歷史故障數(shù)據(jù)的關(guān)鍵零部件的可靠性水平有全面的了解，還需要做好故障數(shù)據(jù)的分析，開展相應(yīng)的可靠性試驗;對于這一階段當中的零部件選型，費用因素是非常的敏感，所以，需要分析方案的壽命周期費用，這樣才能將可靠性、功能以及壽命周期的費用關(guān)系加以權(quán)衡。

2.3研制階段

在研制柴油機的階段，需要考慮到詳細的設(shè)計方案以及后續(xù)的實際需求，做好設(shè)計與研制工作的協(xié)調(diào)，確保系統(tǒng)能夠充分地按照預(yù)定的要求進行運轉(zhuǎn)。這一個階段可以稱之為具體化設(shè)計方案的階段，可能會出現(xiàn)在設(shè)計階段沒有出現(xiàn)的問題，另外，還需要各種類型的鑒定試驗以及驗證來加以配合[3]。這一個階段主要是分為開發(fā)樣機和測試評價兩個方面。（1）在開發(fā)樣機時，主要的可靠性工作有：分析設(shè)計階段的故障模式以及具體的影響，并且進一步更新與細化對故障樹的分析，對于在設(shè)計階段無法考慮或者是未能考慮到的故障模式進行補充;通過零部件可靠性水平的設(shè)計與選擇，可以將系統(tǒng)以及子系統(tǒng)的可靠性情況加以預(yù)計，看起是夠能夠滿足可靠性的目標要求;對于重要的零部件，可以進行可靠性色劑修改工作，確保其可靠性水平能夠符合設(shè)計標準。（2）對于測試與評價階段的可靠性工作包含了：將故障模式以及故障樹的分析補充到新的故障模式之中，然后對于故障產(chǎn)生的影響以及產(chǎn)生原因進行分析;根據(jù)可靠性的驗證試驗，就可以進一步分析試驗結(jié)果;根據(jù)樣機的實際情況還可以將部分的設(shè)計進行修改，做好可靠性分配結(jié)果的最終調(diào)整。

2.4生產(chǎn)階段

這一個階段主要是制作柴油機的各個子系統(tǒng)以及組成部分，確保設(shè)計能夠得以實現(xiàn)。這一個階段分為試生產(chǎn)驗證和批量生產(chǎn)兩個階段。①在試生產(chǎn)驗證階段的可靠性工作：考慮到實際的生產(chǎn)設(shè)備問題，分析生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的設(shè)備故障以及產(chǎn)生的影響，然后記錄下這一部分數(shù)據(jù)，作為驗證生產(chǎn)過程的因素;然后在分析過程中，找出故障發(fā)生的原因，通過分析試生產(chǎn)的設(shè)備故障數(shù)據(jù)，再配合上統(tǒng)計控制，確保誤差在允許的范圍之內(nèi)，這樣就可以將可靠性的設(shè)計目標加以實現(xiàn);認真地分析試驗結(jié)果數(shù)據(jù)，確保設(shè)計可靠性能夠滿足可靠性目標的要求。②批量生產(chǎn)階段的可靠性工作就包含了：分析設(shè)備故障數(shù)據(jù)，做好產(chǎn)品生產(chǎn)流程的監(jiān)控，確?？煽啃阅繕四軌蚍€(wěn)定實現(xiàn)。

3.結(jié)語

隨著現(xiàn)代化技術(shù)的不斷發(fā)展，柴油機也在朝著精密化、大型化以及高速化的方向發(fā)展，工作性能也在不斷地完善。但為了確保其故障最低化，不會影響其正常運行，就需要做好設(shè)計階段的可靠性技術(shù)分析，這對于柴油機的使用意義非凡。

參考文獻：

[1]李懷遠.淺談提高柴油機可靠性的管理意見[J].科技信息，2014（14）：99-101

[2]崔云翔.汽車柴油發(fā)動機可靠性試驗的重要性和必要性[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2011（18）：71-72

[3]田立新，劉家滿.柴油機可靠性試驗研究概述[J].汽車工業(yè)研究，2013（02）：59-62