淺談汽車產(chǎn)品在復(fù)雜環(huán)境條件下使用可靠性

王志

(安徽省計(jì)量科學(xué)研究院 200051)

1 確定汽車產(chǎn)品使用可靠性的重要意義

隨著汽車產(chǎn)品在日常生產(chǎn)生活中越來(lái)越廣泛的使用，其可靠性指標(biāo)的重要性也與日俱增。確定汽車產(chǎn)品的使用可靠性指標(biāo)[1]，對(duì)于確保車輛安全駕駛、避免行車突發(fā)故障、減少交通事故發(fā)生具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。因此，應(yīng)當(dāng)對(duì)汽車產(chǎn)品的使用可靠性進(jìn)行充分測(cè)試與論證，尤其針對(duì)復(fù)雜外部環(huán)境條件[2],對(duì)于汽車產(chǎn)品使用可靠性的影響與研究，應(yīng)當(dāng)切實(shí)予以推進(jìn)。

2 復(fù)雜環(huán)境條件下汽車產(chǎn)品使用可靠性測(cè)試

在通常外部環(huán)境條件下，汽車產(chǎn)品具有符合標(biāo)準(zhǔn)的使用可靠性，但在復(fù)雜外部環(huán)境條件下，這樣的可靠性可能會(huì)大打折扣。這就需要對(duì)汽車產(chǎn)品進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)的復(fù)雜環(huán)境條件使用可靠性測(cè)試[3]。

2.1 汽車產(chǎn)品使用可靠性測(cè)試的意義和目標(biāo)任務(wù)

汽車產(chǎn)品的可靠性，其基本定義可以描述為：汽車及其各組成部分、零件和系統(tǒng)等，在規(guī)定環(huán)境條件下和規(guī)定時(shí)間限制內(nèi)，完成符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定功能的能力。廣義的汽車產(chǎn)品可靠性還包括汽車產(chǎn)品的可維修恢復(fù)性能，即汽車產(chǎn)品在規(guī)定外部環(huán)境條件下發(fā)生使用問(wèn)題或運(yùn)轉(zhuǎn)故障，按照規(guī)定的方法進(jìn)行系統(tǒng)維修，在規(guī)定的時(shí)間限度內(nèi)可以恢復(fù)使用功能的能力。汽車產(chǎn)品使用可靠性的測(cè)試是一項(xiàng)系統(tǒng)的技術(shù)工程，貫穿于汽車產(chǎn)品的研究設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)試、實(shí)際運(yùn)輸、日常存放、維修以及報(bào)廢等全過(guò)程。結(jié)合使用可靠性理論以及測(cè)試結(jié)果，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車產(chǎn)品使用可靠性的機(jī)械設(shè)計(jì)、技術(shù)改進(jìn)以及經(jīng)驗(yàn)的積累等。

2.2 復(fù)雜環(huán)境條件下汽車產(chǎn)品使用可靠性測(cè)試的重要作用

對(duì)汽車產(chǎn)品的使用進(jìn)行復(fù)雜環(huán)境條件下的可靠性測(cè)試，是汽車可靠性測(cè)試的重要內(nèi)容之一，也是直接取得用以系統(tǒng)分析汽車產(chǎn)品在不同外部環(huán)境條件下，使用可靠性相關(guān)數(shù)據(jù)的重要方法和來(lái)源。測(cè)試工作是汽車產(chǎn)品使用可靠性設(shè)計(jì)與分析的基礎(chǔ)，明確設(shè)計(jì)和研究階段的技術(shù)漏洞和改進(jìn)空間，并可以對(duì)改進(jìn)后的技術(shù)成果進(jìn)行二次驗(yàn)證和評(píng)判。

2.3 不同復(fù)雜環(huán)境條件下汽車產(chǎn)品使用可靠性的測(cè)試要點(diǎn)

一是高寒氣候環(huán)境條件。測(cè)試要點(diǎn)包括汽車?yán)淦饎?dòng)、制動(dòng)性能、燃油、冷卻液及潤(rùn)滑液的抗凍性能，汽車產(chǎn)品中非金屬零部件的硬化比例和失效程度，除霜設(shè)備及采暖裝置等性能以及維修恢復(fù)性能等。

二是高海拔、低壓環(huán)境條件。測(cè)試要點(diǎn)包括汽車?yán)鋮s液沸點(diǎn)控制，燃油供應(yīng)系統(tǒng)抗氣阻性能，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)和制動(dòng)性能等。

三是高溫、濕熱氣候環(huán)境條件。測(cè)試要點(diǎn)包括冷卻液沸點(diǎn)控制，汽車產(chǎn)品中金屬零部件的抗腐蝕性能，汽車產(chǎn)品中非金屬零部件抗老化與防霉變性能，電子器件、系統(tǒng)和設(shè)備等的故障問(wèn)題以及維修恢復(fù)性能等。

2.4 復(fù)雜環(huán)境條件下汽車產(chǎn)品使用可靠性測(cè)試的注意事項(xiàng)

由于汽車產(chǎn)品使用可靠性測(cè)試的成本較高，對(duì)汽車產(chǎn)品的損耗巨大，而且周期較長(zhǎng)，整體費(fèi)用支出較高。因此，應(yīng)當(dāng)在測(cè)試工作前期明確具體的測(cè)試方案，明確待測(cè)試的復(fù)雜外部環(huán)境條件變量，細(xì)化測(cè)試目標(biāo)、測(cè)試方法與測(cè)試步驟，著力保證汽車產(chǎn)品的使用壽命，有效節(jié)省測(cè)試工作的人力、物力與財(cái)力成本，同時(shí)科學(xué)縮短測(cè)試周期，節(jié)省時(shí)間成本。

3 復(fù)雜環(huán)境條件下汽車產(chǎn)品使用可靠性的綜合影響分析

根據(jù)大量的測(cè)試數(shù)據(jù)，現(xiàn)對(duì)汽車產(chǎn)品在復(fù)雜環(huán)境條件下的使用可靠性進(jìn)行如下分析。

一是在高溫氣候環(huán)境條件下，大部分的發(fā)動(dòng)機(jī)性能都會(huì)受到較大影響，散熱能力不強(qiáng)，導(dǎo)致其組成零部件的損耗加劇以及機(jī)油質(zhì)量下降，燃油供應(yīng)氣阻不佳，影響汽車產(chǎn)品的動(dòng)力性能，進(jìn)而導(dǎo)致其使用可靠性的大幅度降低。

二是在高濕度環(huán)境條件下，會(huì)對(duì)汽車產(chǎn)品中金屬零部件造成損耗，因環(huán)境濕度加大而發(fā)生腐蝕和霉變，影響零部件使用壽命，導(dǎo)致交通事故的發(fā)生，可靠性降低問(wèn)題極易發(fā)生。

三是在高寒氣候環(huán)境條件下。燃油的粘度由于溫度顯著降低，導(dǎo)致其流動(dòng)性減弱，供應(yīng)阻力加大。發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備冷起動(dòng)裝置不夠精細(xì)，阻礙其性能發(fā)揮，部分塑料制汽車產(chǎn)品零部件會(huì)急速硬化與脆化，性能減弱。零部件間由于不同的冷收縮率導(dǎo)致相互咬死，電子系統(tǒng)和設(shè)備等由于電阻及電容量等的變化性能發(fā)揮受阻，進(jìn)而影響使用安全與可靠性[4-5]。

四是在高海拔、低氣壓環(huán)境條件下。發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備也是主要問(wèn)題，原因在于進(jìn)氣量不足導(dǎo)致動(dòng)力減損。

五是在強(qiáng)磁場(chǎng)、靜電干擾等環(huán)境條件下。主要影響汽車產(chǎn)品中電子系統(tǒng)和設(shè)備的使用可靠性。強(qiáng)磁場(chǎng)和靜電干擾，導(dǎo)致電子元器件損耗，電路受射頻干擾，進(jìn)而導(dǎo)致操作系統(tǒng)無(wú)法正常使用。

4 提升汽車產(chǎn)品在復(fù)雜環(huán)境條件下使用可靠性的預(yù)防措施和改進(jìn)方案

4.1 加大汽車產(chǎn)品使用可靠性前期科學(xué)化設(shè)計(jì)

汽車產(chǎn)品制造的前期設(shè)計(jì)尤為重要。隨著當(dāng)前自然環(huán)境與氣候條件的變化，復(fù)雜環(huán)境對(duì)汽車產(chǎn)品的使用可靠性考驗(yàn)逐漸加大。因此，對(duì)于汽車產(chǎn)品制造的前期科學(xué)化設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)階段應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合當(dāng)前氣候環(huán)境與自然環(huán)境的變化趨勢(shì)，匯總環(huán)境數(shù)據(jù)，同時(shí)匯總對(duì)汽車主要運(yùn)用材料性能影響程度的數(shù)據(jù)加以綜合分析，細(xì)化設(shè)計(jì)制造的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，切實(shí)提高汽車產(chǎn)品對(duì)不同復(fù)雜環(huán)境條件的適應(yīng)力[6]。

4.2 高度重視汽車產(chǎn)品使用可靠性測(cè)試

要高度重視汽車產(chǎn)品在復(fù)雜環(huán)境條件下的使用可靠性測(cè)試，并充分結(jié)合使用可靠性理論以及復(fù)雜環(huán)境測(cè)試結(jié)果，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車產(chǎn)品復(fù)雜環(huán)境使用可靠性的設(shè)計(jì)制造與技術(shù)改進(jìn)。

4.3 優(yōu)化汽車產(chǎn)品機(jī)械制造材料的選用與維護(hù)

著力優(yōu)化汽車產(chǎn)品機(jī)械制造材料的選用與維護(hù),也是提高汽車產(chǎn)品在復(fù)雜環(huán)境條件下使用可靠性的重要方法。一是選用具有高度抗腐蝕性的制造材料，并從結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)、技術(shù)工藝操作以及使用保養(yǎng)等各個(gè)環(huán)節(jié)采取綜合維護(hù)措施，防止腐蝕物質(zhì)的堆積，提高排水性能，確保空氣流通，減少水和灰塵的累積。此外，還可以選擇外在防腐措施，例如采用涂防銹油脂、零部件電鍍或加轉(zhuǎn)化膜等方式完善產(chǎn)品表面處理，達(dá)到耐腐蝕的標(biāo)準(zhǔn)要求。二是在汽車產(chǎn)品制造全過(guò)程注意材料防靜電處理，可以采取接地和屏蔽2種方式，疏導(dǎo)或削弱電流影響。三是提高防電磁干擾處理，可以采用材料屏蔽和濾波等技術(shù)手段，干擾射頻信號(hào)，保護(hù)產(chǎn)品電路，進(jìn)而增進(jìn)電子系統(tǒng)與設(shè)備的使用可靠性[7-8]。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著全球環(huán)境問(wèn)題的日益加劇，汽車產(chǎn)品使用所處的環(huán)境條件會(huì)變得越來(lái)越復(fù)雜，任何極端氣候、環(huán)境條件都有可能隨時(shí)發(fā)生。因此，對(duì)于汽車產(chǎn)品的復(fù)雜環(huán)境條件使用可靠性的課題研究會(huì)一直成為機(jī)械制造領(lǐng)域的重點(diǎn)和難點(diǎn)。同時(shí)，由于自然環(huán)境與氣候環(huán)境的極端不確定性，汽車產(chǎn)品使用可靠性的保障應(yīng)當(dāng)建立起相配套的應(yīng)急管理技術(shù)體系與機(jī)制，這還需要各技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行進(jìn)一步的共同研究論證，以早日實(shí)現(xiàn)汽車產(chǎn)品機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域的技術(shù)新突破。