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品質量好壞的重要評價指標，而汽車可靠性試驗正是檢驗這一指標的有效途徑。文章首先對汽車可靠性試驗的相關定義以及重要性進行了描述；接著，通過大量的文獻對國內外汽車可靠性試驗的發展歷史進行了梳理；其次，對汽車可靠性試驗的方法按照不同的標準進行了分類，并對其試驗過程進行了講述；最后，文章對中國汽車可靠性試驗的現狀進行分析，并指出我們需要加強研究，提高標準，推動中國汽車行業的發展。

汽車可靠性；試驗；發展里程；分類

前言

汽車可靠性，是指汽車產品在規定條件下和規定里程（時間）內，完成規定功能的能力。為了提高或保證汽車產品的可靠性及評價、驗證汽車產品的可靠性而進行的關于汽車產品故障及其影響的各種試驗，統稱為汽車可靠性試驗[1]。“在產品的可靠性研究上，每投入一美元將會得到一百美元的回報”——用美國機械工程師學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展里程

1.1 搖籃期

20世紀40—50年代，電子設備滲透到軍事和生產的各個領域，而大部分經常處于非工作狀態的設備經過一段時間的儲存邊失效。第二次世界大戰期間，美國有50%左右的電子設備處于非工作狀態[2]，為了能夠保持它們的質量指標，可靠性研究工作、可靠性試驗開始進行。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濟、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準。1957年，美國國防部電子設備可靠性顧問團發表了一篇關于軍事電子設備的報告，該報告被公認為是可靠性的奠基文獻，從此正式進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科。美國一些汽車公司于二十世紀六十年代左右成立了有組織、大規模、目標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中。

1.3 普及期

可靠性工程于二十世紀七十年代被迅速從電子工程推廣至其他工業部門。可靠性設計、可靠性試驗、可靠性管理，且有了明確的可靠性目標被廣泛應用到洗衣機、汽車、電視機，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，采用模擬道路數據，用自動控制器進行加速壽命試驗，測定產品的可靠性。至此，福特汽車公司大規模進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

美國的汽車產品在20世紀70年代初由于肯尼迪消費者保護政策的支持，大量的產品責任問題相繼涌現出來，從而產品責任預防工作開始被汽車制造企業的高度重視，并開始了大量的汽車可靠性的研究。從此，與汽車可靠性相關的可靠性設計、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得到廣泛的應用。如John Hollenback[6]就FMECA技術在汽車產品開發中的準備與實施方法進行了討論；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計目標是實現并滿足消費者和政府對汽車產品日益嚴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90年代開始的。R.L.Ridder[8]講述了利用疲勞可靠性理論結合構件的材料特性、幾何形狀和載荷形式進行零部件的設計時；HariN.Agrawalt[9]為了預測汽車的疲勞壽命，采用ADAMS軟件對汽車車身結構的耐久性進行了分析。也正是從這個時候，開始了汽車可靠性虛擬樣機試驗的新篇章。

2 中國汽車可靠性試驗的發展

中國的可靠性研究工作起步于20世紀50年代末。五十年代，四機部成立了專門的可靠性研究機構，對電子設備及系統的可靠性設計和試驗進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，幾年之后陸續在各行業開展起來。1983年和1984年，汽車行業組織了大規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汽車企業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可靠性提升工作，并取得了初步成效，使國產汽車可靠性水平有了較大的進步。九十年代中期以后，汽車可靠性活動繼續在汽車行業各企事業單位深入開展，中國汽車工業公司通過質量監督，繼續對骨干企業的汽車產品可靠性進行考核。

3 汽車可靠性試驗的類別

根據汽車產品在各個階段的目的和內容的不同,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）常規壽命的可靠性試驗：按照常規條件及技術規范，進行汽車的壽命試驗。

（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老化，施加嚴格、苛刻負荷，從而預估可靠度。

（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、連續運轉，從而預測可靠度[12]。

汽車可靠性試驗按試驗目的可做如下分類：

（1）可靠性鑒定試驗：判定已經裝配完成的汽車產品的可靠性指標是否達到公司的設計標準。

（2）可靠性考核試驗：判斷已經投產、批量生產的汽車產品的可靠性是否達到公司設定的期望值。

（3）可靠性測定試驗：對未知可靠性水平的汽車而進行的測試。

（4）可靠性研制試驗：在研制新產品時為保證所設計的產品質量，通過可靠性的試驗對新開發的產品進行技術改進。

4 汽車可靠性試驗的具體實施

4.1 試驗車輛準備

根據標準對不少于3輛試驗車輛進行質量檢查，做好汽車可靠性試驗的準備工作。另外，需要注意，對于試驗汽車的技術保養應該嚴格按照相應的標準和規范[13]。

4.2 汽車可靠性行駛試驗規范

（1）快速可靠性行駛試驗：在經相關國家機關批準的汽車試驗場、操作按試驗場規范進行的汽車可靠性試驗。

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

4.3 試驗數據處理及評價指標計算

（1）行駛工況統計：試驗員定期對試驗車的實際行駛里程、平均技術車速、燃油消耗量、機油消耗量等路況進行統計。

（2）故障統計：把可靠性行駛試驗中發生故障的時間、里程、故障發生的現象及故障排除措施等進行詳細記錄。

（3）可靠性數據統計計算。將可靠性行駛試驗中出現的故障通過QC/T 900-1997汽車整車產品質量評定方法進行分類和統計，計算出平均首次故障里程、平均故障間隔里程。

5 結論

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，國外的先進汽車企業已經相繼建立了一整套從設計到使用服務的可靠性管理體系，可靠性已經成為其產品在市場競爭中取勝的最主要因素。當前，國內的汽車產品的可靠性水平相對較低，嚴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準提高，旨在督促相關汽車企業注重提高汽車的生產技術，進而提高整個汽車行業的制造水平，最終使中國的汽車品質得以保證[15]。

[1] 全虎,胡勇.汽車可靠性強化試驗技術的探討[J].汽車工程師,2011, (5):19-21.

[2] 祁型虹,嚴運兵.基于售后故障信息的汽車可靠性評價方法[J].機電產品開發與創新,2004,(02):49-51.

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[6] H.J.Bajaria.Reliability maintainability safty and human faetor (RM -SH) eonsideration inautomobile industry. SAE Paper 780053.

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[12] 孫淑紅.高速汽車鏈的疲勞可靠性試驗研究[D].長春理工大學, 2005.

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[15] 唐柳林.淺議汽車整車和發動機的可靠性試驗[J].裝備制造技術, 2012,(6):13-15.

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

B

1671-7988(2018)24-80-03

U461.7

魯守釗，就職于廣州汽車集團股份有限公司汽車工程研究院、車身外飾產品工程師。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.24.027