汽車的可靠性 相關(guān)

1、汽車的可靠性 1 可靠性的定義 廣義可靠性由三大要素構(gòu)成：可靠性、耐久性和維修性。通常所說的可靠與不可靠，只是對汽車本身的質(zhì)量而言。1.1 可靠性汽車的可靠性是指汽車產(chǎn)品在規(guī)定的使用條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。 汽車可靠性包括四個因素：汽車產(chǎn)品、規(guī)定條件、規(guī)定時間和規(guī)定功能。汽車產(chǎn)品是指汽車整車、總成或零部件，它們都是汽車可靠性研究的對象。 規(guī)定條件是指規(guī)定的汽車產(chǎn)品工作條件，它包括：氣候情況、道路狀況、地理位置等環(huán)境條件，載荷性質(zhì)、載荷種類、行駛速度等運(yùn)行條件，維修方式、維修水平、維修制度等維修條件，存放環(huán)境、管理水平、駕駛技術(shù)等管理?xiàng)l件。規(guī)定時間是指規(guī)定的汽車產(chǎn)品使用時間，它

2、可以是時間單位（小時、天數(shù)、月數(shù)、年數(shù)），也可以是行駛里程數(shù)、工作循環(huán)次數(shù)等。在汽車工程中，保修期、第一次大修里程、報(bào)廢周期都是重要的特征時間。規(guī)定功能是指汽車設(shè)計(jì)任務(wù)書、使用說明書、訂貨合同及國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各種功能和性能要求。不能完成規(guī)定功能就是不可靠，稱之為發(fā)生了故障或失效。 根據(jù)故障的危害程度不同汽車故障通常分類：1）致命故障。指危及人身安全、引起主要總成報(bào)廢、造成重大經(jīng)濟(jì)損失、對周圍環(huán)境造成嚴(yán)重危害的故障。 2）嚴(yán)重故障。指引起主要零部件或總成損壞、影響行駛安全、不能用易損備件和隨車工具在短時間（30min）內(nèi)排除的故障。 3）一般故障。指不影響行駛安全的非主要零部件故障，可用易損備件

3、和隨車工具在短時間（30min）內(nèi)排除。 4）輕微故障。指對汽車正常運(yùn)行基本沒有影響，不需要更換零部件，可用隨車工具（5min內(nèi)）較容易排除的故障。1.2 汽車的耐久性：是指汽車進(jìn)入極限技術(shù)狀態(tài)之前，經(jīng)預(yù)防維修（不更換主要總成和大修）維持工作能力的性能。1.3維修性：是指在規(guī)定條件下使用的產(chǎn)品，在規(guī)定時間內(nèi)按規(guī)定的程序和方法進(jìn)行維修時，保持或恢復(fù)到能完成規(guī)定功能的能力。1.4 汽車的使用期限：是指新車開始使用直至報(bào)廢為止的使用延續(xù)時間（或行程）。使用期限分為技術(shù)使用期限、經(jīng)濟(jì)使用期限和合理使用期限。2 可靠性的評價(jià)指標(biāo)對產(chǎn)品進(jìn)行可靠性評價(jià)時，可將產(chǎn)品分為可修產(chǎn)品和不可修產(chǎn)品兩種類型。2.1 不

4、可修產(chǎn)品的可靠性評價(jià)不可修產(chǎn)品是指在使用中一旦發(fā)生故障，其壽命即告終結(jié)的產(chǎn)品。當(dāng)然，不可修是相對的，更多是指實(shí)際上沒有修理價(jià)值和修理后不能完全恢復(fù)功能的產(chǎn)品，如汽車上的油封、軸承、齒輪、皮帶、燈泡等，即使是整車達(dá)到一定行駛里程后，也可視為不可修產(chǎn)品。 不可修產(chǎn)品是通過其壽命的統(tǒng)計(jì)對其可靠性進(jìn)行評價(jià)的。主要評價(jià)指標(biāo)有可靠度、不可靠度、失效概率密度、故障率、平均壽命等。2.1.1 可靠度 產(chǎn)品在規(guī)定的條件下、在規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率，稱為可靠度。產(chǎn)品在規(guī)定時間t內(nèi)能否完成規(guī)定功能，取決于產(chǎn)品的固有壽命T；只有Tt時，該產(chǎn)品才能可靠地完成規(guī)定功能。2.1.2 不可靠度又稱失效概率。它是指產(chǎn)

5、品在規(guī)定的條件下，在規(guī)定的時間內(nèi)，不能完成規(guī)定功能的概率，用F（t）表示。當(dāng)產(chǎn)品的固有壽命小于或等于規(guī)定時間，即Tt時，該產(chǎn)品將隨機(jī)地在規(guī)定時間內(nèi)的某一時刻發(fā)生失效（即發(fā)生故障），不能繼續(xù)完成規(guī)定的功能。隨著時間的增長，產(chǎn)品的可靠度越來越低，直到最終完全失效；而隨著時間的增長，產(chǎn)品的不可靠度越大，即發(fā)生失效的可能性越大。 2.1.3 故障率故障率，又稱失效率。它是指產(chǎn)品在規(guī)定條件下，在規(guī)定時間內(nèi)，產(chǎn)品的故障總數(shù)與壽命單位總數(shù)之比率，用（t）表示。電子產(chǎn)品的故障率曲線多呈浴盆狀，因此又常將故障率曲線稱為浴盆曲線。機(jī)械產(chǎn)品的故障率曲線一般隨時間的增長而增大。故障率曲線可將故障分為三個時期：早期故障

6、期、偶然故障期和耗損故障期。早期故障期，因?yàn)楫a(chǎn)品中有不合格產(chǎn)品，故障率較高，但隨時間的推移，不合格品被淘汰，故障率逐漸下降；加強(qiáng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的質(zhì)量管理，提高裝配質(zhì)量，是提高早期故障期可靠性的有效措施。偶然故障期的故障率低且穩(wěn)定，發(fā)生故障是偶然的，何時發(fā)生也無法預(yù)測，因此提高此時期內(nèi)的可靠性也無具體措施。產(chǎn)品進(jìn)入耗損故障期后，由于產(chǎn)品已接近或達(dá)到設(shè)計(jì)壽命，隨時間的增長，故障率明顯長高；提高此時期內(nèi)整個系統(tǒng)的可靠性，就必須在進(jìn)入耗損故障期之前，更換零件進(jìn)行預(yù)防性的維修。故障率表示汽車產(chǎn)品在使用中發(fā)生故障的頻繁程度，通常用每1000h或每1000km的百分?jǐn)?shù)來表示。2.1.4 平均壽命對不可修產(chǎn)品

7、，平均壽命是指從開始投入使用到發(fā)生失效（故障）的平均工作時間，即平均無故障工作時間，用MTBF表示。 平均壽命一般通過可靠性試驗(yàn)進(jìn)行估算。如抽取n個產(chǎn)品進(jìn)行可靠性試驗(yàn)，每個產(chǎn)品的試驗(yàn)都是到其失效為止，第i個產(chǎn)品的試驗(yàn)時間為t，則該產(chǎn)品的平均壽命為 在進(jìn)行可靠性試驗(yàn)時，有時為節(jié)約時間和經(jīng)費(fèi)，試驗(yàn)不做到全部抽樣產(chǎn)品失效，即做到某個規(guī)定的程度就截止試驗(yàn)，稱為截尾試驗(yàn)。截尾試驗(yàn)可分為定時截尾試驗(yàn)和定數(shù)截尾試驗(yàn)。 定時截尾試驗(yàn)的規(guī)則是：先規(guī)定一個時間t。，試驗(yàn)做到t。時，不發(fā)生失效則終止試驗(yàn)。如果抽取n個產(chǎn)品進(jìn)行可靠性試驗(yàn)，試驗(yàn)做到t。時，有r個產(chǎn)品失效，第i個失效產(chǎn)品的試驗(yàn)時間為ti，則該產(chǎn)品的平均壽

8、命為定數(shù)截尾試驗(yàn)的規(guī)則是：先規(guī)定一個失效數(shù)r，試驗(yàn)做到第r個產(chǎn)品失效時，則終止試驗(yàn)。如果進(jìn)行可靠性試驗(yàn)抽取的產(chǎn)品數(shù)為n個，第r個失效的試驗(yàn)時間為tr，第i個失效產(chǎn)品的試驗(yàn)時間為ti，則該產(chǎn)品的平均壽命為2.2 可修產(chǎn)品的可靠性評價(jià)發(fā)生故障后，通過維修可恢復(fù)其規(guī)定功能的產(chǎn)品，稱為可修產(chǎn)品。可修產(chǎn)品一般都是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴的產(chǎn)品，用兩次故障之間的間隔時間的隨機(jī)變化情況，以及維修過程的統(tǒng)計(jì)量對其可靠性進(jìn)行評價(jià)。常用的評價(jià)指標(biāo)有平均故障間隔里程、平均首次故障里程、當(dāng)量故障率、加權(quán)分值等。2.2.1平均故障間隔里程（MTBF）汽車一般情況下屬可修產(chǎn)品，其平均故障間隔里程與可修產(chǎn)品的平均壽命含義類似，平

9、均壽命以時間“h”為單位，而平均間隔里程是以行駛里程“km”為單位。平均故障間隔里程可定義為汽車平均無故障行駛的里程，采用規(guī)定里程的截尾試驗(yàn)方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)估算，公式如下：MTBF=S/ r式中：S一試驗(yàn)總里程，S=試驗(yàn)車輛數(shù)×規(guī)定的試驗(yàn)里程，km； r全部試驗(yàn)車輛發(fā)生故障的總次數(shù)。輕微故障不計(jì)算在內(nèi)，僅計(jì)算致命故障、嚴(yán)重故障和一般故障的總次數(shù)。 2.2.2平均首次故障里程（MTTFF）指汽車投入使用后第一次發(fā)生故障前，平均無故障行駛的里程。設(shè)抽取的試驗(yàn)樣車輛數(shù)為n，發(fā)生故障的試驗(yàn)樣車輛數(shù)為n，第i輛樣車的首次故障里程為ti，規(guī)定的試驗(yàn)截止里程為r，則平均首次故障里程MTTFF為應(yīng)注意：

10、對汽車進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)時，一般抽取的樣車輛數(shù)較少（23輛），可以采用上述簡單的求數(shù)學(xué)平均值的方法對其可靠性進(jìn)行評價(jià)；嚴(yán)格地說，應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果畫圖、求分布函數(shù)，采用壽命統(tǒng)計(jì)的分析方法來確定平均首次故障里程。2.2.3 當(dāng)量故障率（D）用MTBF或MTTFF評價(jià)汽車的可靠性時，沒有考慮不同級別故障（致命故障、嚴(yán)重故障、一般故障和輕微故障）的發(fā)生次數(shù)，為更準(zhǔn)確地評價(jià)汽車的可靠性，必須考慮這些因素。四個級別故障的當(dāng)量危害度系數(shù)：致命故障為20，嚴(yán)重故障為5，一般故障為1，輕微故障為0.4。按當(dāng)量危害度系數(shù)，將所有故障次數(shù)折合成發(fā)生一般故障的次數(shù)，稱為當(dāng)量故障數(shù)。平均每1000km、每輛汽車的當(dāng)量故障數(shù)，稱

11、為當(dāng)量故障率。如果抽取的試驗(yàn)樣車輛數(shù)為n，規(guī)定的試驗(yàn)里程為t，第i類故障的當(dāng)量危害度系數(shù)為i，發(fā)生第i類故障的累計(jì)次數(shù)為r1，則汽車的當(dāng)量故障率D為2.2.4 加權(quán)分值平均故障間隔里程MTBF表示故障發(fā)生的頻繁程度，平均首次故障里程MTTFF表示首次發(fā)生故障的早晚，當(dāng)量故障率D表示故障的危害程度。 加權(quán)分值M綜合考慮了MTBF、MTTFF和D三方面的影響，采用計(jì)分的方法評價(jià)汽車的可靠性，滿分為100分，加權(quán)分值越高，可靠性越好。按1987年出版的載貨汽車質(zhì)量檢驗(yàn)辦法，加權(quán)分值M的計(jì)算公式為 M=B（MTBF十MTTFF）十80eCD式中：B、C一加權(quán)數(shù)（計(jì)算系數(shù)）。 汽油機(jī)：B0.176，C0

12、.09； 柴油機(jī)：B0.125，C0.115。2.2 維修性的評價(jià)指標(biāo)汽車的維修性是在設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)的，在用汽車的維修性基本已成定局。良好的汽車維修性，應(yīng)使發(fā)生故障的部位容易接近、容易檢測、容易拆裝，應(yīng)當(dāng)避免維修人員誤裝、誤拆，應(yīng)當(dāng)保證維修人員的人身安全，應(yīng)當(dāng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件。 評價(jià)汽車維修性的指標(biāo)可分為時間評價(jià)指標(biāo)和費(fèi)用評價(jià)指標(biāo)兩類。2.3.1 時間評價(jià)指標(biāo)汽車的維修時間包括技術(shù)維修時間和行政維修時間。技術(shù)維修時間是指診斷、拆裝、修理、調(diào)試等所用的時間總和，它與故障類型、維修人員的技術(shù)水平、工具和設(shè)備的配備情況等有關(guān)。行政維修時間是指辦理出入廠手續(xù)、準(zhǔn)備工作、等待配件、等待場地、等待設(shè)備等

13、時間，它與維修廠管理水平、制造廠的售后服務(wù)、配件供應(yīng)等因素有關(guān)。時間指標(biāo)主要有平均維修時間、維修時間率和有效度。（1）平均維修時間：是指平均每次維修所用時間，主要用于評價(jià)單項(xiàng)維修作業(yè)的維修性。（2）千公里維修時間Tm：它與故障率、單項(xiàng)維修時間、維護(hù)周期是否適合等因素有關(guān)。 Tm1000( TRm TRp)/S（h1 000km）式中：TRm行駛里程內(nèi)故障后維修時間總和，h； TRpS里程內(nèi)預(yù)防維護(hù)時間總和，h。 S 總行駛里程，km。（3）有效度（A）：指汽車正常行駛總時間與汽車使用總時間之比，其中使用總時間等于正常行駛總時間與維修總時間之和。 A=行駛總時間÷（行駛總時間維修總時間

14、）（4）汽車的技術(shù)利用系數(shù)Kt Ts/(TsTmTr) 式中：Ts汽車處于工作能力狀況的時間； Tm因維護(hù)停駛的時間； Tr因修理停駛的時間。（5）汽車工作能力被恢復(fù)的概率一表征汽車在規(guī)定的時間內(nèi)，其工作能力被恢復(fù)的可能性。 （6）機(jī)構(gòu)、總成和汽車的維護(hù)周期。 （7）維護(hù)和修理勞動量。 （8）維護(hù)和修理比費(fèi)用。2.3.2 費(fèi)用評價(jià)指標(biāo)維修費(fèi)用一般包括材料費(fèi)、工時費(fèi)、設(shè)備工具費(fèi)、管理費(fèi)。材料費(fèi)包括維修時更換零部件、消耗燃潤料及其他修理材料的費(fèi)用；工時費(fèi)包括技術(shù)工人和輔助工人的工時費(fèi)；設(shè)備工具費(fèi)包括設(shè)備和工具的折舊、損耗、修理費(fèi)用及消耗的水、電、氣等費(fèi)用；管理費(fèi)包括管理人員的工資、場地和廠房費(fèi)用及

15、備件管理費(fèi)用。 費(fèi)用指標(biāo)主要有單項(xiàng)維修費(fèi)和平均單位行駛里程維修費(fèi)。 1）單項(xiàng)維修費(fèi)。指某單一故障平均每次的維修費(fèi)用，或某級預(yù)防維護(hù)平均每次的費(fèi)用。 2）平均單位行駛里程維修費(fèi)。指平均每1000km消耗的維修費(fèi)。 2.4 耐久性評價(jià)指標(biāo)汽車的耐久性極大限度地依賴發(fā)動機(jī)的耐久性，發(fā)動機(jī)大修是汽車大修的標(biāo)志。影響發(fā)動機(jī)耐久性的因素很多，汽缸磨損對發(fā)動機(jī)的耐久性起決定性的影響，它是確定發(fā)動機(jī)大修的依據(jù)。 汽車發(fā)動機(jī)的耐久性評價(jià)指標(biāo)主要有平均大修里程、平均穩(wěn)定磨損期里程、大修時汽缸的平均最大磨損量、汽缸平均磨損速率、各缸的不均勻磨損系數(shù)。第一次大修平均行程：（目前國產(chǎn)中型車平均為150 000170 000km，國外為300 000km） 。平均穩(wěn)定磨損期里程：穩(wěn)定磨損期指磨合期過后到大修前的時間，它是發(fā)動機(jī)工作狀態(tài)最好的時期，在此期間發(fā)動機(jī)的磨損量隨時間增加緩慢。大修時汽缸的平均最大磨損量：包括汽缸錐度和圓度誤差。汽缸平均磨損速率：指發(fā)動機(jī)大修時，各缸磨損錐度的平均值與大修里程之比。各缸的不均勻磨損系數(shù)：指發(fā)動機(jī)大修時，各缸的磨損量Mi，與各缸平均磨損量的比值。復(fù)習(xí)思考題1什么是汽車的可靠性？如何