汽车发动机的可靠性与耐久性
论发动机产品可靠性
ＤＩｏＩ：１Ｏ．３ｇ６ ．ｉｓｓｎ．ｉＯ０￣ｌＯ，２０１３；∞１．０Ｏ２ 论发动机产品可靠性 庞冰薇 （广西玉柴机器股份有限公司，广西玉林５３７００５）
［摘要］产品可靠性是执行指定功能的能力。开发和应用高效可靠性技术，可以提高发动机可靠性水 平，解决电控发动机可靠性的问题。同时实施产品可靠性试验，为有效提升汽车发动机的可靠性提供技术 支持。 ［关键词］产品；可靠性；发动机
一、
引言
所谓产品可靠性，是指元件、产品、系统在一定时间 内及一定条件下无故障地执行指定功能的能力。
一般所说的“可靠性”是指产品的“可信赖性”、 “可信任度”。一台机器，如果它能准确执行指令，则说它 是可靠的；如果它不能准确执行指令，则称它是不可靠 的。产品的可靠性越高，产品可以无故障工作的时间越 长。要想参与国际市场竞争，高可靠性的产品是主要的关 键因素之一。 产品可靠性分为固有可靠性和使用可靠性，它的要素 有三：耐久性、可维修性、设计可靠性。 耐久性：即产品使用无故障或使用寿命长。 可维修性：产品故障能通过维护或维修排除，就是可 维修性。可维修性与产品本身的固有结构关系重大，即与 设计可靠性有关。 设计可靠性：产品的可靠性首先是设计和生产出来 的，也是管理出来的，产品可靠性设计关键地决定着产品 的质量，由于人、机器、材料、方法、使用环境等单一或 多重因素的影响，因此设计应充分考虑产品的易加工性、 易使用性和易操作性，这就是设计可靠性。 二、发动机产品可靠性 发动机是汽车、农业机械、工程机械、通用机械、船 舶、内燃机车、军用、移动及备用电站装备的主要动力来 源，可靠性常用下列指标评定： 可靠度（Ｒ）指在规定使用条件下，在规定时间内完 成规定功能的概率。 维修度（Ｍ）指在规定使用条件下，在规定时间内完 成维修的概率。 有效度（Ａ）指在某一时刻具有或维持其规定功能的 概率。 使用寿命指发动机达到大修或报废前的工作时间。 采用成熟的设计、分析和试验技术，以保证和提高产 品的固有可靠性。 三、发动机常见的故障模式 可靠性工程是研究产品缺陷或故障的发生和发展规 律，并解决这些缺陷和故障，进而达到预防和纠正的工 程。指数分布、正态分布、对数正态分布和威布尔分布是 发动机常见的故障分布规律。 （一）指数分布密度函数： 可靠度函数： 发动机随机性冲击产生的故障、突发故障、可维修的 故障等，其分布规律为指数分布。 （二）正态分布密度函数： 可靠度函数： 发动机中零件故障是由相对独立、作用均匀的若干微 小因素造成的，故障概率分布多为正态分布。 （三）威布尔分布密度函数： 可靠度函数： 串联结构在较强外力作用下的故障、非串联结构但因 零件相互关系密切而传播蔓延的故障、磨损、疲劳、损害 积累产生的故障等，其分布规律为威布尔分布。 发动机的可靠性很大程度决定于元器件、零部件和原 材料本身的可靠性。 发动机常见的故障模式：起动困难、发动机无力、冒 黑烟、油耗高、油压低、三漏等模式。 ５１ 通过建立发动机数据库及大量的故障反馈信息，熟练 运用可靠性分析工具，统计分析产品缺陷或故障的发生和 发展规律，改进和完善设计，提高产品的可靠性。 四、当前发动机可靠性方面存在的主要问题 发动机除了本身产品机构，其它故障具有共性。据统 计，在保修记录中，属于用户使用、保养不当的占保修项 目３０％～３５％；属于厂家质量的占６５％～７０％。而厂家质 量的分类中，自制件质量缺陷、装试质量问题占１５％～ ２５％；外协外购责任占４５％～６５％；燃油系统故障占２０％ ～３０％。 （一】发动机设计及工艺问题 影响发动机产品可靠性的因素是多方面的，因素之间 的关系也是复杂多变的，但产品设计是最根本的影响因 素。设计可靠性决定了整机的可靠性，设计缺陷在生产使 用过程中是不可能得到弥补的。通常，发动机在调试及使 用中，都需要进行一定的结构及工艺修改，以达到甚至超 越设计预想的可靠性、耐久性、维护性和安全性。 同时，由于我国与国际先进国家相比，设计水平、工 艺都存在比较大的差距，国产发动机（包括自制件及装试 质量），由于受到材料、工艺、设备等条件的限制，产品 质量往往得不到保障。 （二）发动机常见的共性问题 １．漏油问题。如各结合面漏油、油封及密封圈漏油 等。 ２．起动困难。 ３．发动机无力，功率不足。 ４．油耗高。实际使用中，燃料消耗量与试验所得数据 往往存在较大差距，说明燃料经济『生的问题是由复杂因素 组成的。 ５．高压油管断裂问题。 ６．高压油泵与传动轴的钢片连接部件失效，故障率为 ０．８％～１．２％。 ７．错漏装及拧紧结合松动等问题。 五、可靠性试验 发动机性能试验是验证发动机动力性、可靠性、经济 性、排放性、制造质量等不可缺少的手段，也是研制新产 品的一个不可或缺的环节。 汽车发动机尽管精度很高，但使用者多不是专业人 员，且环境、工况各有不同，因此只有以其使用环境、条 件为前提研制发动机，才能确保可靠性要求。在台架上进 行可靠性试验验证，能把发动机实际的工作状态进行模拟 再现，暴露产品在设计、制造和使用过程中的缺陷及质量 问题，及时采取纠正措施，从而提高产品的可靠性。 汽车发动机在台架上的可靠性试验方法，包括负荷试 验（如超速超负荷和全速全负荷）、冷热冲击试验。以下 为可靠性试验的试验标准： 国标福特Ｃｕｍｍｉｎｓ ＦＥＶ １０００ｈ全速全负荷试验２０００ｈ耐久试验 １０００ｈ全速全负荷试验８００ｈ标准循环试验（五工况） ５００ｈ超速超负荷试验排气制动试验５００ｈ超速超供油 试验５００ｈ动态道路循环试验（九工况） ５００ｈ热冲击试验５００ｈ热循环试验２００ｈ超负荷试验 ２５０ｈ热箱试验２００ｈ热冲击试验
acea2021标准全文
acea2021标准全文一、标准概述acea2021标准是一套关于汽车发动机冷却系统的技术标准，旨在规范冷却系统的设计、制造和测试。
该标准由欧洲汽车制造商协会（acea）制定，旨在确保汽车发动机在各种环境条件下都能得到有效的冷却，从而提高车辆的可靠性和耐久性。
二、标准内容1.冷却系统设计要求：*冷却液容量：规定了一定的冷却液容量范围，以确保发动机得到足够的冷却。
*泵流量：规定了冷却系统所需的泵流量，以确保发动机在各种转速下都能得到适当的冷却。
*水管长度和直径：规定了冷却水管长度和直径的要求，以确保冷却液能够有效地传递到发动机各个部位。
*散热器面积：规定了散热器的面积，以确保发动机产生的热量能够及时散出。
*冷却液种类：规定使用特定类型的冷却液，以确保其具有良好的冷却效果和稳定性。
2.制造要求：*材料选择：要求冷却系统必须采用高品质的材料，如不锈钢、铜等，以确保其耐久性和可靠性。
*生产工艺：规定了冷却系统的生产工艺，以确保其制造质量和一致性。
*质量控制：要求对冷却系统进行严格的质量控制，确保其符合标准要求。
3.测试要求：*模拟环境条件测试：通过模拟各种环境条件下的测试，确保冷却系统的性能符合标准要求。
*耐久性测试：通过模拟车辆行驶过程中的各种工况，测试冷却系统的耐久性。
*温度性能测试：测试冷却系统的温度控制性能，以确保其在各种温度条件下都能正常工作。
4.维护要求：*建议定期检查和维护冷却系统，以确保其正常工作。
*定期更换冷却液和滤清器：根据标准建议的更换周期，定期更换冷却液和滤清器。
*到授权维修站进行全面检查：建议车主定期到授权维修站进行全面检查，以确保冷却系统的性能不受影响。
三、标准的实施情况acea2021标准已在欧洲汽车制造业界得到广泛实施和应用。
许多汽车制造商都按照该标准设计和制造冷却系统，并对其产品进行了认证。
此外，欧洲汽车保险机构也将其纳入保险条款和条件中，以确保车主的权益得到保障。
同时，acea还提供了相关的培训和指导，以提高制造商和维修站的执行水平。
汽车质量五大标准-解释说明
汽车质量五大标准-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分应该介绍汽车质量五大标准的背景和意义。
可以按照以下方式撰写概述内容：概述：汽车质量一直是消费者购买汽车时考虑的重要因素之一。
随着社会进步和科技发展，消费者对汽车质量的要求也越来越高。
因此，制定汽车质量标准成为了至关重要的任务。
汽车质量标准的制定不仅对保障消费者的安全和权益至关重要，也对推动整个汽车行业的发展起着重要作用。
本文将探讨汽车质量的五大标准，包括车辆安全性、车辆可靠性和车辆燃油经济性。
这些标准被视为衡量一款汽车是否具备良好质量的重要指标。
通过深入研究这些标准，我们可以更好地了解汽车质量的内涵和重要性。
在2.1 车辆安全性部分，我们将讨论安全性对汽车质量的影响，并介绍一些汽车安全测试和评估的指标。
而在2.2 车辆可靠性部分，我们将探讨汽车可靠性在汽车质量中的地位，并讨论一些常见的可靠性测试方法。
另外，在2.3 车辆燃油经济性部分，我们将分析燃油经济性对汽车质量和环境的重要性，并介绍一些衡量燃油经济性的标准和测试方法。
最后，在结论部分，我们将对整篇文章进行总结，并讨论汽车质量的重要性以及未来汽车质量的展望。
正确认识汽车质量的标准对于消费者选购汽车、企业提高产品质量以及推动整个汽车行业的可持续发展具有重大意义。
通过本文的研究，我们可以更加全面地了解汽车质量五大标准的内涵和重要性，为消费者提供更好的购车决策参考，促使企业加强产品质量管理，推动整个汽车行业迈向更高的质量水平。
1.2文章结构2. 正文2.1 车辆安全性车辆安全性是评估汽车质量的重要标准之一。
一个高质量的汽车应该能够保证驾驶员和乘客的安全。
车辆的安全性取决于多个方面，包括但不限于车辆的结构和设计、制动系统、安全气囊、稳定性控制系统等。
一个安全性能良好的汽车应该在碰撞测试中表现良好，并且具备一定程度的抗撞性能，能够保护车内人员免受意外碰撞带来的伤害。
2.2 车辆可靠性车辆可靠性是评估汽车质量的另一个重要标准。
GB T 12679-90汽车耐久性行驶试验方法
中华人民共和国国家标准汽车耐久性行驶试验方法GB／T 12679—90代替GB 1334-77Motor vehicles-Durability running—Test method1 主题内容与适用范围本标准规定了汽车耐久性行驶试验方法。
本标准适用于大批量生产的汽车(矿用自卸汽车参照执行)。
2 引用标准GB/T 12534汽车道路试验方法通则GB／T 12545汽车燃料消耗量试验方法GB／T 12548汽车速度表、里程表检验校正方法GB/T 12678汽车可靠性行驶试验方法JB 3743汽车发动机性能试验方法3 术语3．1 汽车耐久性指汽车在规定的使用和维修条件下,达到某种技术或经济指标极限时，完成功能的能力。
3．2 汽车耐久度指汽车在规定的使用和维修条件下，能够达到预定的初次大修里程而又不发生耐久性损坏的概率。
3．3 汽车耐久性损坏指汽车构件的疲劳损坏已变得异常频繁；磨损超过限值；材料锈蚀老化;汽车主要技术性能下降,超过规定限值;维修费用不断增长，已达到继续使用时经济上不合理或安全不能保证的程度。
其结果是更换主要总成或大修汽车。
4 试验条件按GB/T 12678的规定。
5 试验车辆5．1 用于汽车耐久性行驶试验的汽车数量按表2确定.5．2 本试验可用汽车使用试验、常规可靠性试验的同一组汽车。
5．3 整车、各总成及零部件的制造装配调整质量应符合该车技术条件的规定。
6 试验项目及方法6．1 试验程序试验程序按表1进行.6．2 验收试验汽车6．2．1 应按GB／T 12534中第4章之规定，调整内容须纳入故障统计。
6．3 磨合行驶6．3．1 汽车磨合行驶里程及规范应按该车使用说明书的规定.出现故障须纳入故障统计。
6．3．2 在汽车磨合行驶最后1000 km时测量机油消耗量.6．4 发动机性能初试按JB 3743中8.4之规定仅测量总功率。
注:在汽车耐久性行驶试验中，如果发动机大修，则在发动机大修前、后，均要按上述的规定各测量一次总功率。
发动机结构及工作原理介绍
发动机分类
缸数及排列
L 4 2.4L
直列LINE
4缸
排气量 V形排列
V 6 3.0L
6缸
排气量
直列发动机
V形发动机
水平对置发动机
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Department | 11/05/2019 | © Robert Bosch GmbH 2019. All rights reserved, also regarding any disposal, exploitation, reproduction, editing, distribution, as well as in the event of applications for industrial property rights.
发动机分类 分类方式：点火方式、冲程数、缸数及排列、冷却。
点燃式发动机
点火方式
压燃式发动机
●汽油自燃温度高，采用火花塞强制点火，汽油发动机为点燃式发动机。 ●柴油自然温度低，采用高压缩比压燃，柴油发动机为压燃式发动机。
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è
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缸体分类
四、紧凑性指标
1.比容积
发动机外廓体积与其标定功率的比值称为比容积。
2.比质量
发动机的干质量与其标定功率的比值称为比质量。干质量是指未加注燃油、 机油和冷却液的发动机质量。
15
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发动机的主要性能指标和特性
Aspiration Twin Turbocharged Twin Turbocharged
Valvetrain DOHC 4valves per cylinder DOHC 4valves per cylinder
Power 600 PS (440 kW; 590 hp)@7000 rpm 499.84 PS (367.63 kW; 493.00 hp)
பைடு நூலகம்
B 3 be 10 (g / kW h) Pe
B—发动机在单位时间内的耗油量 Pe—发动机的有效功率 四行程汽油机一般为270～325 g/(kW· h) 四行程柴油机一般为190～238 g/(kW· h)
Ford Focus 1.0 EcoBoost Turbo Displacement: 999cc Number of cylinders: Three Power Output: 123bhp Bore x stroke: 71.9mm x 82mm Compression ratio: 10:1
国权威汽车评鉴杂志《沃德汽车世界》（Ward’s AutoWorld）
1. 动力性指标
有效功率：发动机在单位时间对外输出的有效功 称为有效功率，符号：Pe ,单位：kW
Te n 2 n 3 Pe Te 10 (kW ) 60 9550
有效功率Pe ：发动机通过飞轮(曲轴)对外输出的功率。 单位为kW。 有效转矩Te ：发动机通过飞轮(曲轴)对外输出的转矩。单 位为 N· m。 发动机转速：发动机曲轴每分钟的回转数称为发动机转速, 表示符号：n, 单位：r/min 标定转速：发动机产品标牌上的有效功率及其相应的转速 分别称为标定功率和标定转速
Torque 600 N· m (443 ft· lbf) -
汽车发动机概述
欢迎共阅汽车发动机概述发动机——是将某一种形式的能量转换为机械能的机器。
其功用是将液体或气体的化学能通过燃烧后转化为热能，再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。
汽车的动力来自发动机。
发动机是汽车的心脏，为汽车的行走提供动力，汽车的动力性、经济性、环保性。
简单讲发动机就是一个能量转换机构，即将汽油(柴油)的热能，通过在密封汽缸内燃烧气体膨胀时，推动活塞作功，转变为机械能，这是发动机最基本原理。
汽车发动机大多是热能动力装置，简称热力机。
热力机是借助工质的状态变化将燃料燃烧产生的热能转变为机械能。
按活塞运动方式分类：活塞式内燃机可分为往复活塞式和旋转活塞式两种。
前者活塞在汽缸内作往复直线运动，后者活塞在汽缸内作旋转运动。
1876 一. (1) 。
真空度，由。
(2) pc 可达800 (3) 压的燃气推动活塞从上止点向下止点运动，并通过曲柄连杆机构对外输出机械能。
随着活塞下移，汽缸容积增加，气体压力和温度逐渐下降，到达b 点时，其压力降至300～500kPa ，温度降至1200～1500K 。
在做功冲程，进气门、排气门均关闭，曲轴转动180°。
在示功图上，做功行程为曲线c-Z-b 。
(4)排气冲程(exhauststroke)排气冲程时，排气门开启，进气门仍然关闭，活塞从下止点向上止点运动，曲轴转动180°。
排气门开启时，燃烧后的废气一方面在汽缸内外压差作用下向缸外排出，另一方面通过活塞的排挤作用向缸外排气。
由于排气系统的阻力作用，排气终点r 点的压力稍高于大气压力，即pr=(1.05～1.20)p0。
排气终点温度Tr=900～1100K 。
活塞运动到上止点时，燃烧室中仍留有一定容积的废气无法排出，这部分废气叫残余废气。
二.四冲程柴油机工作原理欢迎共阅四冲程柴油机和汽油机一样，每个工作循环也是由进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程组成。
由于柴油机以柴油作燃料，与汽油相比，柴油自燃温度低、黏度大不易蒸发，因而柴油机采用压缩终点压燃着火，也叫压燃式点火，其工作过程及系统结构与汽油机有所不同.(1)进气冲程进入汽缸的工质是纯空气。
汽车发动机性能的评价
图1-1 120 四冲程单缸试验柴油机的p-V图及p-φ图 a)p-V图 b)p-φ图
第一节 发动机动力性能和经济性能的评价指标
(3)燃烧过程 在这个过程中，活塞位于上止点前后，进、排气门均
关闭。 (4)膨胀过程 在这个过程中，进、排气门仍旧关闭。 (5)排气过程 当膨胀过程接近终了时，开始排气过程，排气门开启， 靠废气的压力进行自由排气，活塞到达下止点后再向上止点运动时， 继续将废气强制排到大气中。
第一节 发动机动力性能和经济性能的评价指标
第二节 发动机的换气过程 第三节 燃料的特性及其对发动机的影响
第四节 柴油机混合气的形成与燃烧
第一章 汽车发动机性能的评价
第五节 汽油机混合气的形成与燃烧
第六节 汽车发动机特性的分析与评价
１)动力性能指标：有效功率、有效转矩、发动机转速、活塞平均 速度等。 ２)经济性能指标：有效热效率、有效燃油消耗率等。
３)强化指标：升功率、强化系数等。
４)有害物质排放指标：CO、HC、NOx和微粒等。 ５)其他运行性能指标：噪声和冷起动等。 ６)使用性能指标：可靠性、耐久性、维修方便性。
第一节 发动机动力性能和经济性能的评价指标
一、四冲程发动机的示功图及实际循环
1.示功图 2.自然吸气四冲程发动机的实际循环 (1)进气过程 为使发动机能够连续运转，发动机必须不断吸入新鲜 的工质。 (2)压缩过程 为使吸入气缸内的工质能够迅速燃烧，以产生较大的 压力使发动机做功，发动机必须在做功过程之前将工质进行压缩， 此过程即为压缩过程。
图1-2 自然吸气四冲程发动机的示功图 a)进气过程 b)压缩过程 c)燃烧、膨胀过程(做功行程) d)排气过程
第一节 发动机动力性能和经济性能的评价指标
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汽车发动机的可靠性与耐久性汽车发动机作为车辆最关键的组成部分之一，其可靠性和耐久性直
接影响了车辆的使用寿命和性能表现。
本文将从不同角度探讨汽车发
动机的可靠性和耐久性，并分析其影响因素和提高方法。
一、发动机的可靠性
汽车发动机的可靠性是指发动机在设计寿命内能够正常运行的能力。
这个能力受到多种因素的影响，包括发动机的设计、材料选择、加工
工艺、零部件选用等。
以下是一些提高汽车发动机可靠性的方法：
1.合理设计：发动机设计时应充分考虑各种工况情况下的运行要求，对结构进行合理布局，减少和消除可能出现的故障点。
2.优质材料：选择高强度、高温耐受、低磨损的材料，以提高发动
机的可靠性和使用寿命。
3.严格加工工艺：严格控制发动机加工工艺，确保每个零部件的精
度和质量，避免制造缺陷导致故障。
4.质量监控：严格的质量监控体系，包括原材料的把控、生产过程
的把控和最终产品的检测，以确保发动机的可靠性。
二、发动机的耐久性
发动机的耐久性是指发动机在使用过程中能够持续稳定运行的能力。
耐久性不仅受到发动机的设计和制造影响，还与车主的使用和维护有关。
以下是一些延长发动机使用寿命的方法：
1.合理使用：遵守发动机的使用说明书，避免快速启动和熄火，避
免高速行驶和急刹车等行为，以减少对发动机的损耗。
2.定期保养：定期更换机油和空气滤清器，清洗燃油系统，检查并
调整发动机的工作状态，保持发动机的良好工作状态。
3.冷热循环管理：启动车辆时，应等待发动机达到适当的工作温度
再行驶，避免频繁的冷热循环，以减少发动机磨损。
4.合理加速与减速：避免过于频繁地进行加速与减速，合理地使用
引擎的动力，减少发动机负荷。
三、发动机可靠性与耐久性的关系
发动机的可靠性和耐久性是相辅相成的，二者密不可分。
一个发动
机如果具备较高的可靠性，才能保证其在长期使用过程中的稳定运行；而一个能够持续稳定运行的发动机，则说明其具备较高的耐久性和可
靠性。
在提高发动机可靠性与耐久性的过程中，需要对其进行全面而精细
的管理。
从设计和制造层面上，要注重发动机结构和材料的优化；从
使用和维护层面上，车主要合理使用并遵守保养规程，确保发动机得
到充分的呵护。
总之，汽车发动机的可靠性和耐久性对车辆的性能和寿命有着决定
性的影响。
只有在发动机的设计、制造、使用和维护各个环节都精益
求精，才能使发动机表现更为出色，保证车辆的安全和可靠运行。
汽
车制造企业和车主共同发挥各自的作用，共同促进汽车发动机可靠性和耐久性的不断提升。