探討汽車開發(fā)中的整車可靠性試驗

郭利偉

摘 要：為驗證汽車在開發(fā)制造過程中汽車設計可靠性、使用可靠性等問題，本文以汽車可靠性試驗分析為研究對象，就汽車開發(fā)中整車可靠性試驗目的、試驗內(nèi)容、試驗方法等進行論述，并以道路試驗為例，就其操作要點進行分析。研究發(fā)現(xiàn)，汽車開發(fā)中的整車可靠性試驗不僅可以提升汽車開發(fā)整車可靠性分析的能力，而且還可以為可靠性試驗實踐提供有益指導。

關(guān)鍵詞：汽車開發(fā);整車可靠性;道路試驗;試驗分析

1 引言

上個世紀八十年代中國汽車工業(yè)公司提出了“提高汽車產(chǎn)品質(zhì)量，主攻汽車可靠性的工作方針”，隨后又頒布了汽車可靠性考核評定辦法。但該項工作推進進展緩慢，也沒有引起足夠重視。近些年來，隨著汽車的普及，汽車技術(shù)的發(fā)展，結(jié)構(gòu)的復雜以及人們需求水平的提高，人們對汽車的可靠性也提出了越來越高的要求[1]。特別是2013年10月1日，汽車三包法的實施，人們更關(guān)注汽車產(chǎn)品的質(zhì)量，今后汽車產(chǎn)品競爭的焦點就是可靠性，也只有那些高可靠性的汽車，才能在今后的競爭中幸存下來[2]。為此，以SX4255NR38.4T汽車為研究對象，對其進行50000km可靠性試驗，記錄其發(fā)生的故障和對應的相對里程，通過故障分析，進行可靠性綜合評定，以此找出零部件失效原因及汽車設計薄弱環(huán)節(jié)，為汽車方案的改進提供依據(jù)，從而使汽車可靠性水平得以提高[3]。整車可靠性試驗是汽車開發(fā)過程中進行汽車性能檢驗鑒定的重要手段，在汽車性能強化、汽車開發(fā)改進、汽車營銷推廣等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

因此，面對新時期汽車的個性化、多樣化、高要求發(fā)展，本文基于汽車開發(fā)中整車可靠性試驗進行研究分析，旨在明確試驗目的、試驗內(nèi)容、試驗要求，創(chuàng)新試驗方法，提升試驗質(zhì)量，讓試驗結(jié)果更具全面性、準確性、實用性。

2 汽車開發(fā)中整車可靠性試驗的目的分析

認知汽車開發(fā)中整車可靠性試驗目的，是明確整車可靠性試驗重要性，樹立整車可靠性試驗意識的前提與基礎(chǔ)。同時，有利于在整車可靠性試驗操作中，規(guī)范行為，指導創(chuàng)新。而在試驗目的分析過程中，可從汽車發(fā)展需求分析、整車可靠性試驗分析等方面入手，進行了解與確定。

就汽車發(fā)展需求而言，隨著我國交通運輸事業(yè)、公路工程建設、物流產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展以及人民生活水平的不斷提升，汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生巨大改變。就載貨汽車而言，開發(fā)制造大功率、多功能、高技術(shù)、大噸位載貨汽車成為載貨汽車行業(yè)發(fā)展的客觀需求與主流趨勢。與此同時，基于汽車市場競爭力的不斷提升，以及環(huán)境保護、能源節(jié)約政策等在各領(lǐng)域各行業(yè)的貫徹落實，汽車行業(yè)由高數(shù)量發(fā)展轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展，提升汽車安全性、經(jīng)濟性、環(huán)保性、節(jié)能性、舒適性、穩(wěn)定性、動力性、特色性成為汽車開發(fā)關(guān)注的重點所在[4]。這就需要在汽車開發(fā)過程中，能夠通過整車可靠性試驗，對汽車整體性能具有全面了解，驗證汽車開發(fā)設計是否迎合市場需求，汽車開發(fā)制造是否滿足汽車設計需求。

就整車可靠性試驗而言，整車可靠性試驗是汽車開發(fā)制造過程中用以驗證汽車設計可靠性、使用可靠性的過程與方法。由于汽車運行過程中，會遇到各種各樣的情況，包括高溫、高寒、高濕、大雪、大風等，不可避免受環(huán)境因素影響出現(xiàn)性能變化，影響汽車運行可靠性、安全性與穩(wěn)定性。這就需要汽車開發(fā)過程中，通過整車可靠性試驗，明確各路況、各環(huán)境汽車使用過程中存在的性能變化，了解內(nèi)外因素對汽車開發(fā)的影響。從而以提升汽車使用可靠性、安全性、經(jīng)濟性為目標，進行汽車開發(fā)設計問題的處理，為汽車設計提供指導性依據(jù)。與此同時，汽車開發(fā)中的整車可靠性試驗，也能夠為汽車開發(fā)制造、汽車營銷等工作的組織開展，提供信息依據(jù)，在保證汽車設計科學、合理的同時，讓汽車制造更規(guī)范、更有效，讓汽車營銷推廣更具實際性、說服力與吸引力。

3 汽車開發(fā)中整車可靠性試驗的內(nèi)容分析

根據(jù)汽車開發(fā)整車可靠性試驗目的，結(jié)合汽車開發(fā)設計要求，可知汽車開發(fā)過程中整車可靠性試驗內(nèi)容如下：

3.1 “三高”試驗

汽車開發(fā)過程中，多數(shù)汽車的市場定位是“面向全國銷售”。這就決定汽車在使用過程中不可避免會遇到高溫、高濕、高海拔（簡稱“三高”）等環(huán)境。對此，在整車可靠性試驗中，需有效驗證汽車在“三高”環(huán)境下存在的可靠性，明確汽車整體性能變化情況，包括駕駛性能、經(jīng)濟性、制動性、續(xù)航里程、空調(diào)降溫能力、低溫啟動性能等[5]。從而能夠根據(jù)試驗結(jié)果進行設計調(diào)整與優(yōu)化，提升汽車設計與開發(fā)質(zhì)量。

3.2 電性能試驗

隨著環(huán)境保護理念、低碳生活理念等在汽車產(chǎn)業(yè)中的貫徹落實，高節(jié)能性、環(huán)保性、經(jīng)濟性的電動式汽車得到迅速發(fā)展。而在電動汽車開發(fā)中，整車電性能試驗的重要性不斷提升，成為汽車開發(fā)中整車可靠性試驗不可或缺的項目。其核心在于對汽車低壓系統(tǒng)、高壓系統(tǒng)運行安全性、可靠性進行測定、評估，驗證汽車是否存在漏電、起火、漏液等問題，以改善汽車電源系統(tǒng)設計、接地系統(tǒng)設計等存在的不足，降低整車開發(fā)、制造與售后風險。

3.3 熱平衡試驗

在汽車開發(fā)的整車可靠性試驗中，熱平衡試驗主要是針對內(nèi)外溫度變化影響組織開展的試驗。通常情況下，汽車（包括整車、零件等）在各工況運行下，系統(tǒng)內(nèi)部溫度會產(chǎn)生一定變化，當內(nèi)外溫度差達到一定數(shù)值時，將出現(xiàn)系統(tǒng)損壞問題，影響汽車運行安全性、穩(wěn)定性。這就需要通過熱平衡試驗對不同工況下（包括高速公路工況、城市道路工況、爬坡工況、山路工況、極限工況等）汽車溫度變化進行測定，驗證整車是否受溫度影響存在冒煙、異響、泄露等問題。

3.4 安全系統(tǒng)保障能力試驗

在整車可靠性試驗中安全系統(tǒng)保證能力測定與驗證是不可或缺的存在，是保證汽車開發(fā)安全要求達標的前提與基礎(chǔ)。在此過程中，主要是通過碰撞試驗、臺架試驗等對汽車各種碰撞情況下的安全保障性（安全帶、安全氣囊、安全座椅反映情況）進行測定、評估與驗證。與此同時，在安全系統(tǒng)保障能力試驗過程中，也需通過高附著試驗、匹配試驗等對汽車自動控制系統(tǒng)運行情況進行檢測，便于在汽車開發(fā)中提升汽車可操作性、可控制性，避免汽車控制失靈問題的產(chǎn)生。

3.5 “六大”基本性能試驗

汽車開發(fā)整車可靠性試驗中最為基本的試驗內(nèi)容在于汽車燃油經(jīng)濟性、汽車動力性、汽車操縱穩(wěn)定性、汽車制動性、汽車通過性、汽車平順性等基本性能的測試與驗證。通過試驗準確獲得汽車各性能參數(shù)（包括半小時最高車速、整車質(zhì)量、續(xù)駛里程、基本能耗等），實現(xiàn)整車綜合性分析與評估。

3.6 特殊環(huán)境適應能力試驗

隨著汽車自動化、智能化水平的不斷提升，在汽車開發(fā)整車可靠性試驗中，需加強電磁環(huán)境等特殊環(huán)境下汽車電力設備或通信系統(tǒng)等防御能力、抗干擾能力的測試。在電磁輻射、靜電放電、車載天線干擾等試驗中對電磁環(huán)境下汽車電磁兼容性具有全面了解。與此同時，也需注重汽車規(guī)定功能，如汽車空調(diào)環(huán)境的試驗，以保證汽車規(guī)定功能設計目標在汽車開發(fā)制造過程中的有效實現(xiàn)。

4 汽車開發(fā)中整車可靠性試驗的方法分析

隨著整車可靠性試驗理論與實踐研究的不斷深入，整車可靠性試驗方法呈現(xiàn)出多樣化發(fā)展態(tài)勢。試驗方法不同所具有的特征、要求、作用也不同。但從試驗本質(zhì)來講，汽車可靠性試驗各方法之間存在一定關(guān)聯(lián)性、交叉性、包含性?？筛鶕?jù)具體要求進行多方法結(jié)合運用，以滿足可靠性試驗工作需求，提升可靠性試驗質(zhì)量與效率。

就汽車開發(fā)中的整車可靠性試驗而言，基于經(jīng)驗歸納與總結(jié)，發(fā)現(xiàn)道路試驗與虛擬試驗是技術(shù)相對成熟，且應用較為廣泛的試驗方法。對此，以汽車開發(fā)階段整車可靠性試驗中的道路試驗為例，就其操作要點進行分析，具體如下：

（1）試驗準備。在整車道路可靠性試驗中，要想提升試驗質(zhì)量與效率需在試驗前做好準備工作。即成立道路可靠性試驗小組，落實崗位責任制度，明確試驗負責人、試驗員、試車員等工作人員職責與義務;根據(jù)設計人員、裝配人員提供資料，確定整車道路可靠性試驗目標，做好試驗樣車試驗工作;根據(jù)國家有關(guān)標準完成試驗樣車整車稱重、速度儀表校準、核心構(gòu)件保養(yǎng)、輪胎定位等工作，編制試驗大綱，做好信息與圖片記錄工作;根據(jù)整車可靠性試驗內(nèi)容進行試驗道路選擇，通常情況下需保證所需道路為干燥、清潔道路;根據(jù)整車試驗內(nèi)容科學選擇試驗設備與儀器，如經(jīng)濟性試驗必備設備有Vbox、油耗儀等。

（2）試驗操作。試驗內(nèi)容不同，道路試驗操作方法也不同。對此，需根據(jù)實際需求，按照試驗大綱要求進行操作，并做好相應記錄工作。例如，在動力性試驗中，如果沒有技術(shù)要求，建議將發(fā)動機出水溫度與油溫度分別控制在80～90℃、50～90℃;選擇風速低于3m/s，氣壓在99～102kap的晴天進行試驗。最高檔加速性能試驗時，利用變速器設定檔位，以穩(wěn)定運行狀態(tài)進入，到達試驗路段后，油門踩到底進行加速行駛，

5 結(jié)論

通過對汽車開發(fā)中整體可靠性試驗進行分析，有利于改善汽車開發(fā)設計問題，為汽車性能優(yōu)化提供有益指導。因整體可靠性試驗項目相對較多，不同階段所需試驗分析的內(nèi)容不同，對此在試驗分析過程中需立足整體，根據(jù)不同階段開發(fā)要求進行試驗方法的有效選擇，讓可靠性試驗更具全面性、科學性。與此同時，善于利用先進科學技術(shù)進行試驗方法創(chuàng)新，增強汽車開發(fā)整車試驗科學水平，助力汽車行業(yè)優(yōu)化發(fā)展。

參考文獻：

[1]譚志海，袁京，劉博.生態(tài)足跡分析方法在西安市客運交通中的應用[J].西安工程大學學報，2011，25（1）：42-46.

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[4]孫文政.汽車產(chǎn)品開發(fā)的道路可靠性試驗過程淺析[J].輕型汽車技術(shù)，2019（Z1）：15-17.

[5]韓永飛.純電動汽車開發(fā)整車試驗項目探討[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2018（06）：59-60.