論設計階段柴油機的可靠性技術

岳喜展

摘 要：作為汽車、工程機械以及船舶等動力，柴油機在國民經濟當中占據了重要的地位。作為一種保障型技術，可靠性技術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，設計階段時最主要的階段之一，將可靠性工作運用到設計階段，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。

關鍵詞：柴油機;工作原理;可靠性

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

1.柴油機設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，設計研制階段的費用只占據了很小一部分，但是設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計階段就將生產與使用階段的費用都決定下來了。在壽命周期當中，對于出現的設計錯誤或者是失誤，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。可靠性工作是從論證系統方案開始的，也是貫穿了從設計到使用階段的，所以，越早越好。站在系統壽命周期費用的角度上來思考為了確保系統可靠性保持較高的水平，就應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

2.1方案論證階段

在這一個階段主要是對現行的機型進行分析，做好市場的調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書輸出，作為設計研制階段的基礎條件。在這一個階段的工作就是對新系統發展方向的根本決定。

2.2設計階段

這一個階段主要是按照計劃任務書當中的內容，從粗到細的系統化設計，這樣才能夠奠定柴油機系統功能的物質基礎。系統最終會擁有一定的技術特性和功能，也只有將每一個工作過程細化，才能夠實現這一部分的技術與功能[2]。設計階段時對系統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過程的影響，但是設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實際的可靠性能夠與固有可靠性盡可能地接近。

對于設計階段，主要分為了概念設計和詳細設計兩個方面。①在概念設計中，包含的可靠性工作有：分析柴油機功能故障模式以及產生的影響和故障樹，分析柴油機在設計方面可能存在的缺陷以及薄弱的環節，同時將主要的原因分析清楚，這樣才能夠對于改進產品功能設計以及做好方案的權衡提供必要的依據;做好可靠性的預計與可靠性的分配，主要是將可靠性的目標分配到各個子系統當中，然后再根據舊機型的故障數據，憑借以往的經驗，對結果進行分析，從而預計子系統可能達到的可靠性水平，并且同分配的結果進行協調和相互的驗證;根據上述研究分析的結果，對于可靠性色劑的子系統加以確定。②詳細的設計階段主要的可靠性工作同概念設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，在選定了總體的設計方案之后，可靠性預計、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據的關鍵零部件的可靠性水平有全面的了解，還需要做好故障數據的分析，開展相應的可靠性試驗;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系加以權衡。

2.3研制階段

在研制柴油機的階段，需要考慮到詳細的設計方案以及后續的實際需求，做好設計與研制工作的協調，確保系統能夠充分地按照預定的要求進行運轉。這一個階段可以稱之為具體化設計方案的階段，可能會出現在設計階段沒有出現的問題，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樣機和測試評價兩個方面。（1）在開發樣機時，主要的可靠性工作有：分析設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計與選擇，可以將系統以及子系統的可靠性情況加以預計，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，然后對于故障產生的影響以及產生原因進行分析;根據可靠性的驗證試驗，就可以進一步分析試驗結果;根據樣機的實際情況還可以將部分的設計進行修改，做好可靠性分配結果的最終調整。

2.4生產階段

這一個階段主要是制作柴油機的各個子系統以及組成部分，確保設計能夠得以實現。這一個階段分為試生產驗證和批量生產兩個階段。①在試生產驗證階段的可靠性工作：考慮到實際的生產設備問題，分析生產過程中可能出現的設備故障以及產生的影響，然后記錄下這一部分數據，作為驗證生產過程的因素;然后在分析過程中，找出故障發生的原因，通過分析試生產的設備故障數據，再配合上統計控制，確保誤差在允許的范圍之內，這樣就可以將可靠性的設計目標加以實現;認真地分析試驗結果數據，確保設計可靠性能夠滿足可靠性目標的要求。②批量生產階段的可靠性工作就包含了：分析設備故障數據，做好產品生產流程的監控，確保可靠性目標能夠穩定實現。

3.結語

隨著現代化技術的不斷發展，柴油機也在朝著精密化、大型化以及高速化的方向發展，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，就需要做好設計階段的可靠性技術分析，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.汽車柴油發動機可靠性試驗的重要性和必要性[J].企業科技與發展，2011（18）：71-72

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