第6章 汽车可靠性试验
车辆可靠性耐久性试验方案
车辆可靠性耐久性试验方案背景车辆是现代社会交通运输的主要工具之一，而车辆的可靠性和耐久性直接关系到乘客的安全和交通运输的稳定性。
因此，车辆的可靠性和耐久性测试是车辆生产企业必不可少的重要环节，也是保障乘客和行人生命财产安全的必要措施。
本文将介绍一种车辆可靠性耐久性试验方案，以期提高车辆生产企业的生产质量和安全水平。
方案目标本文的车辆可靠性耐久性试验方案旨在提供一种可行的、科学的、严谨的、可复制的测试方案，以评估车辆在各种道路条件下的可靠性和耐久性，并为生产企业提供相应的生产指导和技术支持，以便生产企业不断提高产品的质量和安全水平。
方案内容本方案将车辆可靠性和耐久性分为三个方面进行测试：极端道路条件下的可靠性测试、常规道路条件下的耐久性测试和特殊环境条件下的材料测试。
具体内容如下：1.极端道路条件下的可靠性测试1.1 高温试验在高温环境下，对车辆的发动机、变速器、轮胎、制动系统等核心部件进行测试，并记录各个部件的工作温度、油温、水温等数据。
1.2 低温试验在低温环境下，对车辆的电池、发动机冷却系统、液压制动系统等核心部件进行测试，并记录各个部件的工作温度、油温、水温等数据。
1.3 高海拔试验在高海拔地区或者高山环境中，对车辆的发动机、电池、液压制动系统等核心部件进行测试，并记录各个部件的工作温度、油温、水温、氧气含量等数据。
2.常规道路条件下的耐久性测试2.1 全速测试在实际道路环境下，对车辆在全速行驶时各个部件的运行状态进行测试，并记录各个部件的工作温度、油温、水温、噪音等数据。
2.2 路况测试在实际道路环境中，包括平路、山路、沙漠等道路情况下，对车辆的各个部件进行测试，并记录各个部件的工作温度、油温、水温、噪音、油耗等数据。
3.特殊环境条件下的材料测试3.1 盐雾试验在盐雾环境下，对车辆外观件、液压管路、电气系统等材料进行测试，并记录各个材料的腐蚀程度等数据。
3.2 砂尘试验在砂尘环境下，对车辆外观件、液压管路、电气系统的密封性进行测试，并记录各个部件的污染程度等数据。
汽车可靠性试验概述
确定失效对象的状态
先导失效件判别原则
相邻两块残骸有被其他残块碰 撞时留下的划痕，表明二者不 是先导失效件。 零件表面加工原则。相互碰撞 的零件会留下对方的印痕。 T 型法则：在一个零件上有两 条相交的裂纹，则A裂纹在先， B裂纹在后。 分叉法则：将残骸拼凑后，形 成如图所示的裂纹分叉情况， 则汇合裂纹在前，分叉裂纹在 后。裂纹沿箭头方向发展。
协作产品验收和质量检查。 分为：计数抽样、计量抽样。
一次抽样、多次抽样、序贯抽样。
Page 12ຫໍສະໝຸດ 可靠性抽样试验抽样试验的基本原理
从n个产品中抽取k个产品进行可靠性试验,规定一个判定数c
当不合格品数k<=c时，产品合格； 当不合格品数k>c时，产品不合格。
若产品的实际不合格率为P，产品被判定为合格的概率：
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失效分析实例
做出结论，提出对策 对策：
对倒角区域进行感应淬火，形成具有高硬度和良好耐磨性 的回火马氏体结构。 加强对机加工和研磨工艺的控制，避免曲轴的早期失效。 增大倒角半径，减少曲轴材料局部区域的金属学缺陷。
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报告小结
汽车可靠性试验的基本知识 试验中需要注意的问题 试验评价的内容 失效分析的基本思路及实例
c
LP Cnk Pk 1 P nk k 0
假定有两个不合格率：
合格可靠性水平P0，极限可靠性水平P1。 1-L(P0):厂方风险；L(P1)：用方风险。
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可靠性抽样试验
福特公司批检验抽样表
Page 14
可靠性抽样试验
汽车零部件威布尔分布计量一次抽样
t tR
ln Rt1 m
ln R
检查与图纸规定的尺寸、材料、技术条件是否一致 应力强度计算：审核设计、强度复核 试验分析：应力测试试验、台架可靠性试验。
车辆可靠性耐久性试验方案
车辆可靠性耐久性试验方案引言在汽车工业中，提高车辆的可靠性和耐久性是非常重要的。
可靠性意味着车辆的各个部件在使用中不会出现故障或失灵；耐久性意味着车辆的各个部件在长期使用后仍能保持其功能和性能。
因此，车辆的可靠性和耐久性试验非常必要。
本文将介绍一种有效的车辆可靠性耐久性试验方案。
车辆可靠性试验方案车辆可靠性试验是检测车辆在正常使用条件下发生故障的能力。
测试可以在道路上或测试场上进行。
该测试包括以下几个方面：1. 辅助设备测试根据车辆类型和车辆使用者的不同需求，对车辆的辅助设备进行多种测试，例如：•空调性能测试：对空调系统在炎热或寒冷的天气条件下进行测试，以确保其在任何天气下都能正常工作。
•倒车雷达测试：对倒车雷达系统进行测试以确保其正常工作并能及时发出警告。
•带载性能测试：对车辆在重载或轻载情况下进行测试，以检测各种情况下的性能表现。
•系统电量测试：对电力系统进行测试，检查电池充电系统和车辆电子控制系统是否正常工作。
通过对车辆辅助设备进行多种测试，可以确保车辆的正常使用。
2. 机械性能测试机械性能测试是车辆可靠性试验中最重要的部分。
该测试主要包括以下内容：•制动系统测试：通过道路不同坡度和不同路面条件测试制动是否正常，并测试制动距离。
制动测试还可以包括紧急制动测试等。
•转向系统测试：测试转向系统在不同道路情况下的性能表现，包括高速和低速转弯测试。
•悬挂性能测试：通过对车辆在不同道路条件下的振动测试检测悬挂系统是否正常。
•车身刚度测试：通过对车架的弯曲、扭曲和拉伸等测试，检测车身的刚度和耐久性。
通过上述测试，可以确保车辆的机械性能达到标准要求，并能满足不同路面和道路条件下的驾驶需求。
车辆耐久性试验方案车辆的耐久性测试是确保车辆在长期使用后仍能保持其总体性能的测试。
它是车辆可靠性试验的继续和完善。
本测试涵盖以下内容：1. 引擎性能测试引擎性能测试是耐久性测试中非常关键的一部分。
通过对引擎在不同环境条件下进行多次测试，可以检测其性能表现及其变化。
汽车发动机可靠性试验方法
汽车发动机可靠性试验方法汽车发动机是汽车的核心部件，高可靠性是其重要的用户性能指标。
因此，为了确保汽车发动机的可靠性，必须进行相应的可靠性试验。
一、可靠性测试的内容1、静态可靠性测试：主要通过对发动机本身及其所配件的拆装、外观检查、抗压测试等一系列静态测试，以确定发动机的各种性能指标是否达到规定的要求。
2、动态可靠性测试：主要是测试发动机在正常工作状态下的可靠性，其方法通常是利用外部特定的机械设备进行动态加载，模拟发动机正常运行时的各种状态，检查发动机是否能够稳定发挥其功能。
3、热力学可靠性测试：主要是测试发动机加热运行时的热可靠性，其方法是将发动机置于特定的热环境中，检查其在正常工作条件下是否可以正常正常运行而不出现热故障现象。
二、可靠性测试的要求1、测试试验应采取科学有效的技术方法，保证测试结果的准确性和可靠性；2、测试设备应能够有效模拟真实的使用状况，避免极端情况的出现；3、测试结果应与实际使用状况相一致，使用前应对发动机进行充分的测试；4、应严格按照规定的质量标准进行可靠性测试，确保测试结果的精确性和准确性；5、应保证检测过程的安全性，裁减检测误差，使可靠性测试结果尽可能准确。
三、可靠性测试的方法1、采用统计学的方法进行可靠性测试：过对发动机的累计耗用量、失效日期和失效概率等指标的统计，可以推断出发动机的可靠性，从而确定其可靠性水平。
2、采用物理学的方法进行可靠性测试：过分析发动机内部结构和装配关系，可以发现可能存在的缺陷，指出发动机的可靠性水平。
3、采用计算机仿真技术进行可靠性测试：过使用计算机仿真技术，可以模拟发动机在实际使用状况下的性能，从而可以准确预测发动机在正常工作状态下的可靠性。
综上所述，汽车发动机可靠性试验是确保汽车发动机可靠性的重要手段。
其内容包括静态可靠性测试、动态可靠性测试、热力学可靠性测试等，要求采用科学有效的技术方法，严格按照质量标准进行测试，可以采用统计学、物理学、计算机仿真技术等多种测试方法，以确保发动机的可靠性。
车辆可靠性耐久试验方案
车辆可靠性耐久试验方案1. 背景车辆可靠性耐久试验是对汽车在不同条件下的使用过程进行模拟测试，从而分析车辆在长期使用过程中可能出现的问题，评估车辆的可靠性和耐久性。
车辆可靠性耐久试验对于汽车制造商和消费者来说都具有重要意义，它能有效地检测并提高车辆的品质，保证消费者的安全和权益。
2. 目的本文档的目的是制定一份车辆可靠性耐久试验的方案，以确保测试准确、可靠，并对汽车制造商和消费者提供有价值的信息。
3. 内容3.1 测试项目为了充分验证汽车的可靠性和耐久性，本试验方案包括以下项目：1.路面试验：对道路条件不同的路面进行测试，包括光滑路面、不平路面、砾石路面、下坡路面等，其中不平路面按照ISO8041标准进行测试。
2.加速试验：检验车辆加速性能，包括0-100km/h加速时间和跑道试验等。
3.高温试验：用高温环境测试车辆耐受程度，包括长时间高温试验和高温起动试验等。
4.低温试验：用低温环境测试车辆耐受程度，包括冷启动试验和长时间低温试验等。
5.高海拔试验：检验车辆在高原地区的适应性，包括高海拔起动试验。
6.轮胎试验：检验车辆轮胎的耐久性能，包括轮胎磨损试验和轮胎冲击试验。
7.长时间行驶试验：对车辆的整车性能和所有部件进行长时间行驶试验。
3.2 测试标准本试验方案测试所依据的标准如下：1.国家质量监督检验检疫总局强制性CCC认证标准；2.国际标准化组织(ISO)发布的汽车零部件和汽车总成的试验标准；3.国际电气电子工程师协会(IEEE)发布的相关标准。
3.3 测试设备本试验方案所需的测试设备包括：1.轮式汽车或轨道车辆：用于车辆行驶试验；2.标准化测试场地：包括路面试验场、高低温试验场、高海拔试验场、轮胎试验场等；3.电子测试仪器：用于测试车辆的电子控制系统和辅助电子设备等。
3.4 测试流程本试验方案的测试流程如下：1.制定测试计划：确定测试项目、测试标准、测试设备和测试流程；2.按计划进行测试：在各场地按照标准进行测试，记录测试数据；3.数据处理和分析：对测试数据进行处理和分析，得出结论并制定对应的改进计划；4.修改改进并重复测试：在改进计划的基础上进行重复测试，确保改进的有效性。
汽车可靠性试验
1.2 随机抽样
+++ *** ### $$$
15
1.2 随机抽样
分层随机抽样必须满足： 总体中的任一个体都必定属于且只属某一层； 每一层的个体数目是确切； 在任何两层进行的抽样都是相互独立的； 一般当获得的资料分布不均匀，或呈偏态分 布时，分层抽样是一种有效的抽样方法。
16
4）分段随机抽样
不同原料、零件和制造的产品不得归在 一起。
用不同制造机械、制造方法制造的产 品，不能归在一起。
不同时间或交替轮翻制造的产品，不 能归在一起。
9
1.1 概述
5)符号及名词解释
N:批量─批中包含的产品单位数，称为批量。 n:样品量─从批中抽取的单位产品的汇集，称为样本。
样本中单位产品数，称为样本大小。 抽样方案:样本大小或样本大小系列和判定数组结合在一
汽车可靠性技术
第二十二讲
主讲教师：杨志发
学时：32 1
汽车可靠性试验
2
内容提纲
一、抽样试验 二、汽车可靠性抽样检验 三、汽车可靠性验证试验 四、汽车可靠性寿命试验
3
一、抽样试验
4
1.1 概述
1）何时需要采用全检？
生产过程不能保证达到预先规定的质量水平，不 合格品率大时;
不合格品漏检有可能造成人身事故或对下道工序 或消费者带来重大损失时;
ASN:对一个批质量已知的批，按给定抽样方案作出 合格或不合格判断，该批所需检查样本单位数的平 均值，称为平均样本大小。
可靠性理论-第6章可靠性试验方法
c) 加速寿命试验的结果评价
如何评价加速寿命试验的结果，需要考虑以下几个问题 ① 与常规使用条件相比，平均寿命是否缩短? ② 常规使用条件相比，故障模式有无变化? ③ 与常规使用条件相比，故障的范围有无扩大? ④ 与常规使用条件相比，负荷条件发生了哪些变化? ⑤ 在给定的累积故障概率范围内，与其它加速方法相比较， 其试验结果是否存在差异? ⑥ 反映可靠性指标的F(t)、R(t)、f(t)分布函数是否与原 来常规使用条件下的分布函数相同? ⑦ 加速的强度，即加速系数有多大? ⑧ 试验设备、监视装置、数据的收集分析经济性如何?
可靠性问题 冷启动性能差；气制动管路结冰；冷却液、 润滑液、燃油冻结、金属低温脆性失效；非 金属零件的硬化失效；采暖、除霜装置失效； 特殊维修问题 冷却液沸腾，供油系气阻；动力性下降，启 动性能恶化、人体力下降，维修困难 冷却液沸腾，供油系气阻；金属件腐蚀；电 器件故障；非金属件老化，变质、发霉
d) 加速寿命试验的方法
①加大应力法 就是试验应力，包括工作应力和环境应力。 ②提高频率法 就是提高施加应力的频率。 ③判定加速法 加严失效判据，就是提前判定失效。例如原 定特性值变化10%作为失效，现在以5%就算失效。 ④替代试验法 利用易发生失效的试制品代替实际产品进行 寿命试验，或者将己经使用到某种程度的样品进行寿命试验， 例如，对车门撞击试验就不必油漆等等。 ⑤截尾试验法 这种方法又称为统计加速，是利用统计学的 原理，将尚未失效而已经达到某种寿命指标的试验样品停止 试验，依照统计原理判断寿命。 ⑥浓缩应力法 去除小应力幅值，使试验时间缩短。
开发一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ新车型，至少进行两次现场试验，一次在设计定型前， 一次在投产后。每次持续时间和里程应相当于在用户手中 3至5年的实 际服役期。
汽车试验学第6章 汽车可靠性试验
• 对于每一应力水平Si，出现的次数为Ni，同时，可 以从零件的S-N曲线相应于每一个Siபைடு நூலகம்疲劳损坏的 循环次数Ni。
• 根据迈因纳（Miner）法则，累积疲劳损伤程度为
∑ni /Ni，当它等于1时，零件将发生疲劳损坏。 小于疲劳极限S-1的应力被认为对疲劳寿命无影响，
可不计算。
• 应用迈因纳法则，可以进行疲劳寿命估算，编制 阶梯加载试验规范，估计快速试验系数。
• 对于已经发生但尚未被发现的，或者是维修、拆 检过程中发现的故障称为潜在故障。
• 我国《汽车产品质量检验评定办法》中对故障 的分类是按其造成整车致命损伤（人身重大伤 亡及汽车严重损坏）的可能性（概率）进行总 体分类的。
致命损伤概率接近1的故障称为致命故障 接近0.5的故障称为严重故障 接近0.1的故障称为一般故障 接近0的故障称为轻微故障或安全故障
性、噪声、排放物浓度、操纵稳定性、平顺性及 车身密封性等。 • 可按试验类别，根据试验规程的规定有所增减。
5.试验结束后汽车的拆检 （1）拆检 • 试验汽车可靠性行驶试验项目全部结束后，需要
解体汽车进行检查，按预定的内容边拆检、边记 录，同时应按相应试验规程的规定对主要总成进 行部分或全部拆检。 • 对拆检发现的问题，应及时分析、判明原因，并 记录拆检的详细情况。
质，n>r个样品进行试验，出现r个失效的时间， 势必短于用n=r个样品进行试验出现r个失效的时
间。
• 若零件的寿命服从威布尔分布，则可推导出失效
时间与累积失效概率分布函数F(t)间的关系
t {t0 ln[1 F (t)]}1/ m
• 若用t(r/n)和t(r/r)分别表示n个试样r个失效时间和r 个试样r个失效时间，用F(r/n)和F(r/r)分别表示n 个试样r个失效的累积失效概率和r个试样r个失效 的累积失效概率，则快速系数k为：
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如果符合快速可靠性试验原则，即说明规范正确；
否则，还要进行调整。
6.3.3 增加样品数量法快速可靠性试验
这是利用失效数据统计性质来达到快速试验的一
种方法。
进行零部件试验，一般需要一定的故障数据个数r，
以便绘制分布曲线。由于故障数据随机分布的性
质，n>r个样品进行试验，出现r个失效的时间，
势必短于用n=r个样品进行试验出现r个失效的时
可按试验类别，根据试验规程的规定有所增减。
6.2.2 试验方法
5.试验结束后汽车的拆检
（1）拆检
试验汽车可靠性行驶试验项目全部结束后，需要
解体汽车进行检查，按预定的内容边拆检、边记
录，同时应按相应试验规程的规定对主要总成进 行部分或全部拆检。 对拆检发现的问题，应及时分析、判明原因，并 记录拆检的详细情况。
t (r / r ) ln[1 F (r / r )] k t (r / n) ln[1 F (r / n)]
1/ m
6.3.4 分组最小值法快速可靠性试验
分组最小值法快速可靠性试验也是利用统计性质 的一种方法。
复习思考题
1. 汽车可靠性试验的定义和目的是什么？ 2. 汽车可靠性试验按试验方法可分为哪几类？ 3. 汽车常规可靠性试验的评价指标有哪些？ 4. 简述汽车快速可靠性试验的基本原则。
围仅限于与故障有直接关系的部位。
试验中要进行故障维修记录，包括总成名称、故 障里程、故障现象描述、故障原因分析、故障后 果、处理措施、故障停车时间、维修用时、费用 等。
6.2.2 试验方法
4. 试验中汽车性能测试
测试内容通常包括：动力性、燃料经济性、制动
性、噪声、排放物浓度、操纵稳定性、平顺性及
车身密封性等。
方法和要求也不相同。
常规可靠性行驶试验按国标GB/T 12678-1990《汽
车可靠性行驶试验方法》执行。
试验场内快速可靠性试验按各试验场标准要求执
行。
6.2.2 试验方法 可靠性试验中的故障判断与处理
发现故障的途径主要有：
接车检查；
停车检查；
行驶中检查； 收车后检查； 定期保养检查； 性能测试与汽车拆检。
小于疲劳极限S-1的应力被认为对疲劳寿命无影响，
可不计算。
6.3.2 浓缩应力法快速可靠性试验
应用迈因纳法则，可以进行疲劳寿命估算，编制
阶梯加载试验规范，估计快速试验系数。
6.3.2 浓缩应力法快速可靠性试验
根据载荷统计所编制的试验场快速可靠性试验或
台架快速可靠性试验规范是否合适，仍然要经过
实物试验验证。
6.3.2 浓缩应力法快速可靠性试验
对于一个应力时间历程，可以通过统计方法整理
出应力频度直方图。
6.3.2 浓缩应力法快速可靠性试验
对于每一应力水平Si，出现的次数为Ni，同时，
可以从零件的S-N曲线相应于每一个Si的疲劳损坏
的循环次数Ni。
根据迈因纳（Miner）法则，累积疲劳损伤程度
为∑ni /Ni，当它等于1时，零件将发生疲劳损坏。
6.1.1 可靠性试验的定义和目的 汽车可靠性试验目的： 对汽车产品进行可靠性预测和可靠性验证， 也用于发现汽车产品质量中存在的问题， 以便及时采取措施进行改进。 在汽车产品设计、制造和试用的各个阶段 可能都需要进行可靠性试验。
6.1.1 可靠性试验的定义和目的
可靠性试验数据可由室内台架试验或整车可靠 性行驶试验获得。
1. 行驶工况统计
2. 故障统计
3. 汽车可靠性评价指标
4. 威布尔分布的应用
6.3 快速可靠性试验
6.3.1 分类与基本原则
1. 快速可靠性试验分类 （1）按试验场所分类 ① 室外快速试验：主要在试验场上进行。 ② 室内快速试验：主要利用各种零部件的寿命试 验装置、快速环境试验装置进行。
6.3.1 分类与基本原则 （2）按试验原理分类 ① 增大应力法 ② 浓缩应力法 ③ 增加试样数目或分组最小值法 ④ 贝叶斯法
第6章 汽车可靠性试验
6.1 概述 6.2 常规可靠性试验 6.3 快速可靠性试验
6.1 概述
6.1.1 可靠性试验的定义和目的
产品可靠性是指在规定的条件下，在规定的时间 内，产品完成规定功能的能力。 汽车在使用过程中承受多种负荷，评价车辆各个 单元在这些负荷作用下，在规定时间内是否完成 目标功能的过程，称为汽车可靠性试验。
6.3.1 分类与基本原则 2.快速可靠性试验基本原则 （1）故障模式一致性 （2）子系统故障分布 （3）必须确定快速系数
6.3.2 浓缩应力法快速可靠性试验
先对实际应力时间历程进行处理，将应力低于疲 劳极限的历程删除得到快速系数K=ts/t的应力时间 历程。 根据浓缩后的应力时间历程，进行可靠性试验， 便可实现快速试验。
6.2.2 试验方法
3.试验中的汽车维修
（1）预防维修
预防维修是指为预防发生故障而安排的强制性维
护和修理。
在进行预防维修时，如果发现非预防维修项目出 现故障，即认定为试验车辆可靠性行驶试验中发 生的故障，其判断与维修记录按正常程序进行。
6.2.2 试验方法
3.试验中的汽车维修
（2）故障后维修
故障后维修是指故障发生后进行的维修，维修范
6.2.2 试验方法
5.试验结束后汽车的拆检
（2）确定主要零件磨损程度
测量精度由零件的制造精度确定，对于用磨、拉、
铰加工的零件，测量精度为0.002～0.005mm；
对于高精度零件及为了保证较高配合精度而分组 选配的零件，其外径测量精度为0.002mm、内径 测量精度为0.001mm。
6.2.3 试验数据处理
特殊环境可靠性试验
极限条件可靠性试验
6.1.3 汽车可靠性试验故障类型
产品在规定的条件下和规定的时间内，丧失规定
功能的事件称为故障（也称失效）。
对于已经发生但尚未被发现的，或者是维修、拆
检过程中发现的故障称为潜在故障。
6.1.3 汽车可靠性试验故障类型
我国《汽车产品质量检验评定办法》中对故障 的分类是按其造成整车致命损伤（人身重大伤 亡及汽车严重损坏）的可能性（概率）进行总
5. 简述汽车快速可靠性试验的类型。
体分类的。
致命损伤概率接近1的故障称为致命故障
接近0.5的故障称为严重故障
接近0.1的故障称为一般故障 接近0的故障称为轻微故障或安全故障
6.2 常规可靠性试验
6.2.1 试验准备
1. 试验道路选择 2. 试验车辆准备 3. 试验仪器设备
6.2.2 试验方法
汽车可靠性行驶试验根据车型及用途不同，试验
室内台架试验可以严格控制试件载荷的加载情况，数据
准确，重复性好，适合产品设计过程中及时发现设计缺
陷。 整车可靠性行驶试验条件更接近产品的实际使用情况， 一般用于整车设计完成后的车辆定型试验，但受试验条 件所限，试验样车数量不能太大。
6.1.2 汽车可靠性试验分类 常规可靠性试验 快速可靠性靠性试验
若零件的寿命服从威布尔分布，则可推导出失效
时间与累积失效概率分布函数F(t)间的关系
t {t0 ln[1 F (t )]}
1/ m
6.3.3 增加样品数量法快速可靠性试验
若用t(r/n)和t(r/r)分别表示n个试样r个失效时间和r 个试样r个失效时间，用F(r/n)和F(r/r)分别表示n 个试样r个失效的累积失效概率和r个试样r个失效 的累积失效概率，则快速系数k为：