汽車可靠性試驗概述

魯守釗，郝旭飛

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汽車可靠性試驗概述

魯守釗，郝旭飛

（廣州汽車集團(tuán)股份有限公司汽車工程研究院車身工程部，廣東 廣州 511434）

汽車可靠性是汽車產(chǎn)品質(zhì)量好壞的重要評價指標(biāo)，而汽車可靠性試驗正是檢驗這一指標(biāo)的有效途徑。文章首先對汽車可靠性試驗的相關(guān)定義以及重要性進(jìn)行了描述；接著，通過大量的文獻(xiàn)對國內(nèi)外汽車可靠性試驗的發(fā)展歷史進(jìn)行了梳理；其次，對汽車可靠性試驗的方法按照不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了分類，并對其試驗過程進(jìn)行了講述；最后，文章對中國汽車可靠性試驗的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并指出我們需要加強研究，提高標(biāo)準(zhǔn)，推動中國汽車行業(yè)的發(fā)展。

汽車可靠性；試驗；發(fā)展里程；分類

前言

汽車可靠性，是指汽車產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定里程（時間）內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。為了提高或保證汽車產(chǎn)品的可靠性及評價、驗證汽車產(chǎn)品的可靠性而進(jìn)行的關(guān)于汽車產(chǎn)品故障及其影響的各種試驗，統(tǒng)稱為汽車可靠性試驗[1]。“在產(chǎn)品的可靠性研究上，每投入一美元將會得到一百美元的回報”——用美國機(jī)械工程師學(xué)會可靠性委員會主席凱塞西奧格魯(Kececioglu)教授這句話來概括可靠性研究的意義真是再合適不過了。

1 汽車可靠性試驗的發(fā)展里程

1.1 搖籃期

20世紀(jì)40—50年代，電子設(shè)備滲透到軍事和生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，而大部分經(jīng)常處于非工作狀態(tài)的設(shè)備經(jīng)過一段時間的儲存邊失效。第二次世界大戰(zhàn)期間，美國有50%左右的電子設(shè)備處于非工作狀態(tài)[2]，為了能夠保持它們的質(zhì)量指標(biāo)，可靠性研究工作、可靠性試驗開始進(jìn)行。汽車可靠性試驗從此漸漸萌芽。

1.2 奠基期

隨著可靠性問題影響經(jīng)濟(jì)、生命、軍事和政治等重大問題，可靠性、可靠性試驗的研究工作被相繼提交到世界各國日程上，并且逐漸被廣泛重視、得到廣泛性的研究。包含76個技術(shù)委員會的國際電工委員會于1904年成立，22年之后在東京開會制定了可靠性的標(biāo)準(zhǔn)。1957年，美國國防部電子設(shè)備可靠性顧問團(tuán)發(fā)表了一篇關(guān)于軍事電子設(shè)備的報告，該報告被公認(rèn)為是可靠性的奠基文獻(xiàn)，從此正式進(jìn)入了可靠性理論的研究階段，可靠性也由此開始形成一門獨立的學(xué)科。美國一些汽車公司于二十世紀(jì)六十年代左右成立了有組織、大規(guī)模、目標(biāo)明確研究汽車可靠性的部門[3]。慢慢地，汽車可靠性貫穿到整個新車的研發(fā)中。

1.3 普及期

可靠性工程于二十世紀(jì)七十年代被迅速從電子工程推廣至其他工業(yè)部門?？煽啃栽O(shè)計、可靠性試驗、可靠性管理，且有了明確的可靠性目標(biāo)被廣泛應(yīng)用到洗衣機(jī)、汽車、電視機(jī)，其中包括擁有720萬個元件的阿波羅登月飛船。并且，美國與六十年代末期開始實行汽車保用里程制度。1966年，美國福特汽車公司投入巨資[4]建成可靠性研究中心，采用模擬道路數(shù)據(jù)，用自動控制器進(jìn)行加速壽命試驗，測定產(chǎn)品的可靠性。至此，福特汽車公司大規(guī)模進(jìn)行汽車可靠性的研究工作，使其汽車的故障率得到大幅下降[5]。

1.4 成熟期

美國的汽車產(chǎn)品在20世紀(jì)70年代初由于肯尼迪消費者保護(hù)政策的支持，大量的產(chǎn)品責(zé)任問題相繼涌現(xiàn)出來，從而產(chǎn)品責(zé)任預(yù)防工作開始被汽車制造企業(yè)的高度重視，并開始了大量的汽車可靠性的研究。從此，與汽車可靠性相關(guān)的可靠性設(shè)計、可靠性評價、可靠性管理、失效模式與后果分析FMECA等，都在美國和歐洲的汽車行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。如John Hollenback[6]就FMECA技術(shù)在汽車產(chǎn)品開發(fā)中的準(zhǔn)備與實施方法進(jìn)行了討論；H.J.Bajaria[7]提出以可靠性、維修性、安全性和人因可靠性為汽車的設(shè)計目標(biāo)是實現(xiàn)并滿足消費者和政府對汽車產(chǎn)品日益嚴(yán)格的要求的切實可行的途徑。

國外開始對汽車零部件的疲勞可靠性方面的深入研究是從20世紀(jì)90年代開始的。R.L.Ridder[8]講述了利用疲勞可靠性理論結(jié)合構(gòu)件的材料特性、幾何形狀和載荷形式進(jìn)行零部件的設(shè)計時；HariN.Agrawalt[9]為了預(yù)測汽車的疲勞壽命，采用ADAMS軟件對汽車車身結(jié)構(gòu)的耐久性進(jìn)行了分析。也正是從這個時候，開始了汽車可靠性虛擬樣機(jī)試驗的新篇章。

2 中國汽車可靠性試驗的發(fā)展

中國的可靠性研究工作起步于20世紀(jì)50年代末。五十年代，四機(jī)部成立了專門的可靠性研究機(jī)構(gòu)，對電子設(shè)備及系統(tǒng)的可靠性設(shè)計和試驗進(jìn)行了試探性的研究工作。六十年代中期，我國的航空航天部門開始了可靠性研究，幾年之后陸續(xù)在各行業(yè)開展起來。1983年和1984年，汽車行業(yè)組織了大規(guī)模的汽車可靠性試驗，真正開始了對汽車可靠性試驗的研究工作。從此，汽車可靠性就開始被國內(nèi)汽車企業(yè)列為重點研究的項目，并開始了一系列的可靠性試驗和相應(yīng)可靠性提升工作，并取得了初步成效，使國產(chǎn)汽車可靠性水平有了較大的進(jìn)步。九十年代中期以后，汽車可靠性活動繼續(xù)在汽車行業(yè)各企事業(yè)單位深入開展，中國汽車工業(yè)公司通過質(zhì)量監(jiān)督，繼續(xù)對骨干企業(yè)的汽車產(chǎn)品可靠性進(jìn)行考核。

3 汽車可靠性試驗的類別

根據(jù)汽車產(chǎn)品在各個階段的目的和內(nèi)容的不同,汽車可靠性試驗可以有不同的分類。

汽車可靠性試驗按試驗地點可做如下分類[10]：

（1）實驗室試驗：

（2）現(xiàn)場試驗：

（3）臺架模擬試驗。

汽車可靠性試驗按試驗條件可作如下分類[11]：

（1）常規(guī)壽命的可靠性試驗：按照常規(guī)條件及技術(shù)規(guī)范，進(jìn)行汽車的壽命試驗。

（2）強制老化試驗：為了使汽車零部件盡可能在較短的時間內(nèi)老化，施加嚴(yán)格、苛刻負(fù)荷，從而預(yù)估可靠度。

（3）加速壽命可靠性試驗：為了盡可能縮短汽車的壽命，使試件高速、連續(xù)運轉(zhuǎn)，從而預(yù)測可靠度[12]。

汽車可靠性試驗按試驗?zāi)康目勺鋈缦路诸悾?/p>

（1）可靠性鑒定試驗：判定已經(jīng)裝配完成的汽車產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)是否達(dá)到公司的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

（2）可靠性考核試驗：判斷已經(jīng)投產(chǎn)、批量生產(chǎn)的汽車產(chǎn)品的可靠性是否達(dá)到公司設(shè)定的期望值。

（3）可靠性測定試驗：對未知可靠性水平的汽車而進(jìn)行的測試。

（4）可靠性研制試驗：在研制新產(chǎn)品時為保證所設(shè)計的產(chǎn)品質(zhì)量，通過可靠性的試驗對新開發(fā)的產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)。

4 汽車可靠性試驗的具體實施

4.1 試驗車輛準(zhǔn)備

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對不少于3輛試驗車輛進(jìn)行質(zhì)量檢查，做好汽車可靠性試驗的準(zhǔn)備工作。另外，需要注意，對于試驗汽車的技術(shù)保養(yǎng)應(yīng)該嚴(yán)格按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范[13]。

4.2 汽車可靠性行駛試驗規(guī)范

（1）快速可靠性行駛試驗：在經(jīng)相關(guān)國家機(jī)關(guān)批準(zhǔn)的汽車試驗場、操作按試驗場規(guī)范進(jìn)行的汽車可靠性試驗。

（2）常規(guī)可靠性行駛試驗：常規(guī)可靠性行駛試驗中，轎車的行駛路況——凹凸不平壞路和山區(qū)公路各占30％，40％為平原公路，共行駛50000km的里程。

4.3 試驗數(shù)據(jù)處理及評價指標(biāo)計算

（1）行駛工況統(tǒng)計：試驗員定期對試驗車的實際行駛里程、平均技術(shù)車速、燃油消耗量、機(jī)油消耗量等路況進(jìn)行統(tǒng)計。

（2）故障統(tǒng)計：把可靠性行駛試驗中發(fā)生故障的時間、里程、故障發(fā)生的現(xiàn)象及故障排除措施等進(jìn)行詳細(xì)記錄。

（3）可靠性數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算。將可靠性行駛試驗中出現(xiàn)的故障通過QC/T 900-1997汽車整車產(chǎn)品質(zhì)量評定方法進(jìn)行分類和統(tǒng)計，計算出平均首次故障里程、平均故障間隔里程。

5 結(jié)論

目前，可靠性問題被愈來愈重視，為了竭盡所能提高汽車的可靠性，國外的先進(jìn)汽車企業(yè)已經(jīng)相繼建立了一整套從設(shè)計到使用服務(wù)的可靠性管理體系，可靠性已經(jīng)成為其產(chǎn)品在市場競爭中取勝的最主要因素。當(dāng)前，國內(nèi)的汽車產(chǎn)品的可靠性水平相對較低，嚴(yán)重制約著了它們在市場上的競爭力[14]。因此，國家將汽車整車可靠性試驗的考核標(biāo)準(zhǔn)提高，旨在督促相關(guān)汽車企業(yè)注重提高汽車的生產(chǎn)技術(shù)，進(jìn)而提高整個汽車行業(yè)的制造水平，最終使中國的汽車品質(zhì)得以保證[15]。

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A Brief Overview of Automobile Reliability Test

Lu Shouzhao, Hao Xufei

( Body Engineering Department, GAC Automotive Research & DevelopmentCenter, Guangdong Guangzhou 511434 )

The reliability of vehicle is an important evaluation index of automotive quality, and the automobile reliability test is an effective approach for it. Firstly, this paper describeed some relevant definitions associated with the automobile reliability test and the importance of the test. Then, it teased the development the history of automobile reliability test, through a large number of literature, at home and abroad. Next, it classifies the reliability test of vehicle according to different standards and tells the test process. Last, this paper analyzed current situation of Chinese automobile reliability test. And, we need to strengthen research, improve standards, promoting the development of Chinese automobile industry were pointed in this paper.

Reliability; test; The history of the development; Classification

B

1671-7988(2018)24-80-03

U461.7

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1671-7988(2018)24-80-03

U461.7

魯守釗，就職于廣州汽車集團(tuán)股份有限公司汽車工程研究院、車身外飾產(chǎn)品工程師。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.24.027