汽车可靠性试验概述

鲁守钊，郝旭飞



汽车可靠性试验概述

鲁守钊，郝旭飞

（广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院车身工程部，广东 广州 511434）

汽车可靠性是汽车产品质量好坏的重要评价指标，而汽车可靠性试验正是检验这一指标的有效途径。文章首先对汽车可靠性试验的相关定义以及重要性进行了描述；接着，通过大量的文献对国内外汽车可靠性试验的发展历史进行了梳理；其次，对汽车可靠性试验的方法按照不同的标准进行了分类，并对其试验过程进行了讲述；最后，文章对中国汽车可靠性试验的现状进行分析，并指出我们需要加强研究，提高标准，推动中国汽车行业的发展。

汽车可靠性；试验；发展里程；分类

前言

汽车可靠性，是指汽车产品在规定条件下和规定里程（时间）内，完成规定功能的能力。为了提高或保证汽车产品的可靠性及评价、验证汽车产品的可靠性而进行的关于汽车产品故障及其影响的各种试验，统称为汽车可靠性试验[1]。“在产品的可靠性研究上，每投入一美元将会得到一百美元的回报”——用美国机械工程师学会可靠性委员会主席凯塞西奥格鲁(Kececioglu)教授这句话来概括可靠性研究的意义真是再合适不过了。

1 汽车可靠性试验的发展里程

1.1 摇篮期

20世纪40—50年代，电子设备渗透到军事和生产的各个领域，而大部分经常处于非工作状态的设备经过一段时间的储存边失效。第二次世界大战期间，美国有50%左右的电子设备处于非工作状态[2]，为了能够保持它们的质量指标，可靠性研究工作、可靠性试验开始进行。汽车可靠性试验从此渐渐萌芽。

1.2 奠基期

随着可靠性问题影响经济、生命、军事和政治等重大问题，可靠性、可靠性试验的研究工作被相继提交到世界各国日程上，并且逐渐被广泛重视、得到广泛性的研究。包含76个技术委员会的国际电工委员会于1904年成立，22年之后在东京开会制定了可靠性的标准。1957年，美国国防部电子设备可靠性顾问团发表了一篇关于军事电子设备的报告，该报告被公认为是可靠性的奠基文献，从此正式进入了可靠性理论的研究阶段，可靠性也由此开始形成一门独立的学科。美国一些汽车公司于二十世纪六十年代左右成立了有组织、大规模、目标明确研究汽车可靠性的部门[3]。慢慢地，汽车可靠性贯穿到整个新车的研发中。

1.3 普及期

可靠性工程于二十世纪七十年代被迅速从电子工程推广至其他工业部门。可靠性设计、可靠性试验、可靠性管理，且有了明确的可靠性目标被广泛应用到洗衣机、汽车、电视机，其中包括拥有720万个元件的阿波罗登月飞船。并且，美国与六十年代末期开始实行汽车保用里程制度。1966年，美国福特汽车公司投入巨资[4]建成可靠性研究中心，采用模拟道路数据，用自动控制器进行加速寿命试验，测定产品的可靠性。至此，福特汽车公司大规模进行汽车可靠性的研究工作，使其汽车的故障率得到大幅下降[5]。

1.4 成熟期

美国的汽车产品在20世纪70年代初由于肯尼迪消费者保护政策的支持，大量的产品责任问题相继涌现出来，从而产品责任预防工作开始被汽车制造企业的高度重视，并开始了大量的汽车可靠性的研究。从此，与汽车可靠性相关的可靠性设计、可靠性评价、可靠性管理、失效模式与后果分析FMECA等，都在美国和欧洲的汽车行业得到广泛的应用。如John Hollenback[6]就FMECA技术在汽车产品开发中的准备与实施方法进行了讨论；H.J.Bajaria[7]提出以可靠性、维修性、安全性和人因可靠性为汽车的设计目标是实现并满足消费者和政府对汽车产品日益严格的要求的切实可行的途径。

国外开始对汽车零部件的疲劳可靠性方面的深入研究是从20世纪90年代开始的。R.L.Ridder[8]讲述了利用疲劳可靠性理论结合构件的材料特性、几何形状和载荷形式进行零部件的设计时；HariN.Agrawalt[9]为了预测汽车的疲劳寿命，采用ADAMS软件对汽车车身结构的耐久性进行了分析。也正是从这个时候，开始了汽车可靠性虚拟样机试验的新篇章。

2 中国汽车可靠性试验的发展

中国的可靠性研究工作起步于20世纪50年代末。五十年代，四机部成立了专门的可靠性研究机构，对电子设备及系统的可靠性设计和试验进行了试探性的研究工作。六十年代中期，我国的航空航天部门开始了可靠性研究，几年之后陆续在各行业开展起来。1983年和1984年，汽车行业组织了大规模的汽车可靠性试验，真正开始了对汽车可靠性试验的研究工作。从此，汽车可靠性就开始被国内汽车企业列为重点研究的项目，并开始了一系列的可靠性试验和相应可靠性提升工作，并取得了初步成效，使国产汽车可靠性水平有了较大的进步。九十年代中期以后，汽车可靠性活动继续在汽车行业各企事业单位深入开展，中国汽车工业公司通过质量监督，继续对骨干企业的汽车产品可靠性进行考核。

3 汽车可靠性试验的类别

根据汽车产品在各个阶段的目的和内容的不同,汽车可靠性试验可以有不同的分类。

汽车可靠性试验按试验地点可做如下分类[10]：

（1）实验室试验：

（2）现场试验：

（3）台架模拟试验。

汽车可靠性试验按试验条件可作如下分类[11]：

（1）常规寿命的可靠性试验：按照常规条件及技术规范，进行汽车的寿命试验。

（2）强制老化试验：为了使汽车零部件尽可能在较短的时间内老化，施加严格、苛刻负荷，从而预估可靠度。

（3）加速寿命可靠性试验：为了尽可能缩短汽车的寿命，使试件高速、连续运转，从而预测可靠度[12]。

汽车可靠性试验按试验目的可做如下分类：

（1）可靠性鉴定试验：判定已经装配完成的汽车产品的可靠性指标是否达到公司的设计标准。

（2）可靠性考核试验：判断已经投产、批量生产的汽车产品的可靠性是否达到公司设定的期望值。

（3）可靠性测定试验：对未知可靠性水平的汽车而进行的测试。

（4）可靠性研制试验：在研制新产品时为保证所设计的产品质量，通过可靠性的试验对新开发的产品进行技术改进。

4 汽车可靠性试验的具体实施

4.1 试验车辆准备

根据标准对不少于3辆试验车辆进行质量检查，做好汽车可靠性试验的准备工作。另外，需要注意，对于试验汽车的技术保养应该严格按照相应的标准和规范[13]。

4.2 汽车可靠性行驶试验规范

（1）快速可靠性行驶试验：在经相关国家机关批准的汽车试验场、操作按试验场规范进行的汽车可靠性试验。

（2）常规可靠性行驶试验：常规可靠性行驶试验中，轿车的行驶路况——凹凸不平坏路和山区公路各占30％，40％为平原公路，共行驶50000km的里程。

4.3 试验数据处理及评价指标计算

（1）行驶工况统计：试验员定期对试验车的实际行驶里程、平均技术车速、燃油消耗量、机油消耗量等路况进行统计。

（2）故障统计：把可靠性行驶试验中发生故障的时间、里程、故障发生的现象及故障排除措施等进行详细记录。

（3）可靠性数据统计计算。将可靠性行驶试验中出现的故障通过QC/T 900-1997汽车整车产品质量评定方法进行分类和统计，计算出平均首次故障里程、平均故障间隔里程。

5 结论

目前，可靠性问题被愈来愈重视，为了竭尽所能提高汽车的可靠性，国外的先进汽车企业已经相继建立了一整套从设计到使用服务的可靠性管理体系，可靠性已经成为其产品在市场竞争中取胜的最主要因素。当前，国内的汽车产品的可靠性水平相对较低，严重制约着了它们在市场上的竞争力[14]。因此，国家将汽车整车可靠性试验的考核标准提高，旨在督促相关汽车企业注重提高汽车的生产技术，进而提高整个汽车行业的制造水平，最终使中国的汽车品质得以保证[15]。

[1] 全虎,胡勇.汽车可靠性强化试验技术的探讨[J].汽车工程师,2011, (5):19-21.

[2] 祁型虹,严运兵.基于售后故障信息的汽车可靠性评价方法[J].机电产品开发与创新,2004,(02):49-51.

[3] 孟少朋,骆红云,李盛.基于数据挖掘的汽车可靠性分析方法研究 [J].金属热处理,2007,3(S.1.):62-65.

[4] Lev Klyatis,Development of Accelerated Reliability /Durability Testing Standardization as a Component of Trends in Development Accelerated Reliability Testing (ART/ADT) .SAE Paper 2013-01- 05,2013.

[5] Shanjiu M,Gopi Sankar,Amol Sharma.Vehicle Reliability Estima -tion Model for Concept Vehicle Target Setting and Identification of Critical Parameters Influencing SystemReliability. SAE Paper 2010-32-0068,2010.

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

[7] Robert W. Hanse. Applieation of reliability growth model during 1ight truek design and develoPment. SAE PaPer 780240.

[8] R.L.Ridder, R.W. Landgraf. Reliability analysis of an automobile wheel assembly .SAE PaPer 930406.

[9] Hari N, Agrawal. Durability analysis of full automotive body structu -res. SAE PaPer 930568.

[10] 曹渭林,任金虎.车辆的可靠性试验及寿命试验[J].商用汽车,2002 (9):22-26.

[11] LeRoy Petrick , Phil Berling. Using Modal Parameters to Monitor Vehicle Changes During a Durability Test. SAE Paper 2000-01- 3159,2000.

[12] 孙淑红.高速汽车链的疲劳可靠性试验研究[D].长春理工大学, 2005.

[13] 刘玉灿.浅谈提高汽车可靠性的试验方法[J].广东汽车检测中心有限公司,2011,(05):32-35.

[14] 孙文裕.基于售后信息的整车可靠性研究[D].吉林大学,2011.9 .

[15] 唐柳林.浅议汽车整车和发动机的可靠性试验[J].装备制造技术, 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

鲁守钊，就职于广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院、车身外饰产品工程师。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.24.027