论设计阶段柴油机的可靠性技术

岳喜展

摘 要：作为汽车、工程机械以及船舶等动力，柴油机在国民经济当中占据了重要的地位。作为一种保障型技术，可靠性技术对于柴油机正常使用有着重要的保护意义。对于柴油机寿命周期而言，设计阶段时最主要的阶段之一，将可靠性工作运用到设计阶段，就可以将柴油机整体的可靠性提高，避免柴油机费用的耗费。

关键词：柴油机;工作原理;可靠性

增长产品的可靠性，可以将产品设计与制造当中存在的缺陷逐步地改善，有利于在产品可靠性提升的过程中将产品存在的缺陷或者是薄弱环节消除掉，这样可促进产品可靠性的全面提升。

1.柴油机设计阶段可靠性工作开展的意义

虽然在柴油机寿命周期费用当中，设计研制阶段的费用只占据了很小一部分，但是设计研制阶段却会影响到寿命周期费用，实际而论，在方案的论证以及设计阶段就将生产与使用阶段的费用都决定下来了。在寿命周期当中，对于出现的设计错误或者是失误，如果纠正的时间越短，所需要付出的代价越高。

对于柴油机可靠性工作来说，这样的讨论依然成立。可靠性工作是从论证系统方案开始的，也是贯穿了从设计到使用阶段的，所以，越早越好。站在系统寿命周期费用的角度上来思考为了确保系统可靠性保持较高的水平，就应该越早的开展可靠性工作，这样就不会花费过多的全寿命周期费用，而设计研制阶段正是其中最重要、对寿命周期费用影响最大的阶段。因此，开展设计阶段的可靠性工作对降低柴油机寿命周期成本，具有十分重要的意义[1]。

2.各个阶段柴油机寿命周期的可靠性工作技术

2.1方案论证阶段

在这一个阶段主要是对现行的机型进行分析，做好市场的调查以及用户的需求分析，能够做到“知己知彼”，将新机型的计划与定义都提出来，然后将新的计划任务书输出，作为设计研制阶段的基础条件。在这一个阶段的工作就是对新系统发展方向的根本决定。

2.2设计阶段

这一个阶段主要是按照计划任务书当中的内容，从粗到细的系统化设计，这样才能够奠定柴油机系统功能的物质基础。系统最终会拥有一定的技术特性和功能，也只有将每一个工作过程细化，才能够实现这一部分的技术与功能[2]。设计阶段时对系统固有可靠性的根本性决定阶段。虽然柴油机的可靠性也会受到后续过程的影响，但是设计阶段对于固有可靠性的决定是柴油机可靠性的上限，而其余的因素最多就可以保证系统实际的可靠性能够与固有可靠性尽可能地接近。

对于设计阶段，主要分为了概念设计和详细设计两个方面。①在概念设计中，包含的可靠性工作有：分析柴油机功能故障模式以及产生的影响和故障树，分析柴油机在设计方面可能存在的缺陷以及薄弱的环节，同时将主要的原因分析清楚，这样才能够对于改进产品功能设计以及做好方案的权衡提供必要的依据;做好可靠性的预计与可靠性的分配，主要是将可靠性的目标分配到各个子系统当中，然后再根据旧机型的故障数据，凭借以往的经验，对结果进行分析，从而预计子系统可能达到的可靠性水平，并且同分配的结果进行协调和相互的验证;根据上述研究分析的结果，对于可靠性色剂的子系统加以确定。②详细的设计阶段主要的可靠性工作同概念设计阶段的各项工作类似，但是在分析研究的层次上更加的细致与深入。另外，在选定了总体的设计方案之后，可靠性预计、可靠性分配等工作展开都是在零部件层次;为了对缺少历史故障数据的关键零部件的可靠性水平有全面的了解，还需要做好故障数据的分析，开展相应的可靠性试验;对于这一阶段当中的零部件选型，费用因素是非常的敏感，所以，需要分析方案的寿命周期费用，这样才能将可靠性、功能以及寿命周期的费用关系加以权衡。

2.3研制阶段

在研制柴油机的阶段，需要考虑到详细的设计方案以及后续的实际需求，做好设计与研制工作的协调，确保系统能够充分地按照预定的要求进行运转。这一个阶段可以称之为具体化设计方案的阶段，可能会出现在设计阶段没有出现的问题，另外，还需要各种类型的鉴定试验以及验证来加以配合[3]。这一个阶段主要是分为开发样机和测试评价两个方面。（1）在开发样机时，主要的可靠性工作有：分析设计阶段的故障模式以及具体的影响，并且进一步更新与细化对故障树的分析，对于在设计阶段无法考虑或者是未能考虑到的故障模式进行补充;通过零部件可靠性水平的设计与选择，可以将系统以及子系统的可靠性情况加以预计，看起是够能够满足可靠性的目标要求;对于重要的零部件，可以进行可靠性色剂修改工作，确保其可靠性水平能够符合设计标准。（2）对于测试与评价阶段的可靠性工作包含了：将故障模式以及故障树的分析补充到新的故障模式之中，然后对于故障产生的影响以及产生原因进行分析;根据可靠性的验证试验，就可以进一步分析试验结果;根据样机的实际情况还可以将部分的设计进行修改，做好可靠性分配结果的最终调整。

2.4生产阶段

这一个阶段主要是制作柴油机的各个子系统以及组成部分，确保设计能够得以实现。这一个阶段分为试生产验证和批量生产两个阶段。①在试生产验证阶段的可靠性工作：考虑到实际的生产设备问题，分析生产过程中可能出现的设备故障以及产生的影响，然后记录下这一部分数据，作为验证生产过程的因素;然后在分析过程中，找出故障发生的原因，通过分析试生产的设备故障数据，再配合上统计控制，确保误差在允许的范围之内，这样就可以将可靠性的设计目标加以实现;认真地分析试验结果数据，确保设计可靠性能够满足可靠性目标的要求。②批量生产阶段的可靠性工作就包含了：分析设备故障数据，做好产品生产流程的监控，确保可靠性目标能够稳定实现。

3.结语

随着现代化技术的不断发展，柴油机也在朝着精密化、大型化以及高速化的方向发展，工作性能也在不断地完善。但为了确保其故障最低化，不会影响其正常运行，就需要做好设计阶段的可靠性技术分析，这对于柴油机的使用意义非凡。

参考文献：

[1]李怀远.浅谈提高柴油机可靠性的管理意见[J].科技信息，2014（14）：99-101

[2]崔云翔.汽车柴油发动机可靠性试验的重要性和必要性[J].企业科技与发展，2011（18）：71-72

[3]田立新，刘家满.柴油机可靠性试验研究概述[J].汽车工业研究，2013（02）：59-62