第六章可靠性耐久性试验.docx
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第六章可靠性耐久性试验
第六章可靠性、耐久性试验
6.1概述
汽车可靠性是汽车最重要的性能之一，它是用户最为关心的性能，也关系到出车率和使用成，可靠性差，会直接影响产品销售。
可靠性与设计技术、全面质量管理、原材料和协作件质量的控制等密切相关。
汽车可靠性提高了，就意味着汽车整车技术水平提高了，因此，汽车可靠性行驶试验是一项必不可少的重要试验。
6.1.1汽车可靠性定义
所谓汽车可靠性，就是汽车产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。
可靠性包括四个主要因素，即对象、规定条件、规定时间及规定功能。
对象即所研究的系统或构成，汽车可靠性试验中的对象即试验汽车。
规定的条件是指试验汽车的使用条件，诸如道路、载荷、气象、驾驶及维修等，以及存放条件。
规定的时间是指某一特征使用时间，例如，可靠性行驶试验时间、保用期、第一次大修里程及报废期等。
另外，汽车产品定型试验进行的可靠性行驶试验里程（5万km）也属于规定的时间范畴的。
规定的功能系指汽车使用说明书或设计任务书中明确的基本功能，例如动力性、燃料经济性、噪声性能及排放性能等。
对于不能完成功能，称为失效或者故障，也就是不可靠。
在汽车可靠性中，大体上将故障分为两大类，其一是零部件损坏导致汽车停驶或工作不正常的突发性故障，称为硬故障；其二是使汽车性能不稳定或性能下降到最低限度以下的渐衰型故障，称为软故障，两种故障都被认为是不能完成规定的功能的。
6.1.2故障
产品在规定的条件下和规定的时间内，丧失其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。
汽车是一个复杂的系统，出现的故障模式多种多样，而各种故障对汽车危害度的分析，并按其对整车的危害程度进行分类。
而故障的危害度主要从其对人身安全的危害、对完成功能的影响及造成经济损失等方面进行衡量。
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）进行简单分类的。
规定致命损伤概率接近1的称为致命故障；概率接近0.5的称为严重故障，概率接近0.1的称为一般故障；概率接近零的称为轻微故障或安全故障。
故障分类的具体规定详见表6-1。
表6-1故障分类规定
故障类型
分类原则
1
致命故障
危及行驶安全，导致人身死亡，引起主要总成报废，造成重大经济损失，或对周围环境造成严重危害
2
严重故障
影响行驶安全，导致主要总成、零部件损坏或性能显著下降，并不可用随车工具和易损备件在短时间（约30min）内修复
3
一般故障
造成停驶或性能下降，但一般不会导致主要总成、零部件损坏，并可用随车工具和易损备件或价值很低的零件在短时间（约30min）内修复
4
轻微故障
一般不会导致停驶或性能下降，不需更换零件，用随车工具在短时间（约5min）内能轻易排除
6.2汽车可靠性试验类型
6.2.1可靠性试验按目的分类：
按试验目的分为如下四种可靠性试验。
6.2.1.1可靠性考核试验
试验目的是确定稳定生产的汽车产品可靠性是否达到要求。
汽车产品质量检查监测部门进行的汽车产品质量检查的可靠性试验属于这类试验。
6.2.1.2可靠性鉴定试验
系指鉴定汽车新产品或改进设计后的汽车产品的可靠性是否达到鉴定标准的可靠性试验。
6.2.1.3可靠性测定试验
试验目的是测定未知可靠性水平的汽车的可靠性，例如，分析进口汽车样车的可靠性，商检汽车可靠性等。
6.2.1.4可靠性研制试验
试验的目的是测定汽车产品可靠性水平，例如在新产品研制过程中，一边测定汽车样车的可靠性水平，一边进行改进，使汽车样车的可靠性逐步提高，直到达到设计任务书要求的水平为止。
通常的新产品定型试验前几轮的可靠性行驶试验属于这类试验。
6.2.2可靠性试验按试验方法分类
按试验方法分为如下四种可靠性试验。
6.2.2.1快速可靠性试验
将对汽车寿命产生影响的主要条件集中实施（所谓的载荷浓缩），使得在尽可能短的时间内获得相当常规试验在长时期内得到的试验结果，即在汽车试验道路上进行的具有一定快速系数的可靠性试验。
近年来由于国内汽车试验场的建设并投入使用，国内大多数汽车制造厂都采用此种方法进行可靠性试验。
6.2.2.2常规可靠性试验
常规可靠性试验是在公路或一般道路上，使汽车以类似或接近汽车实际使用条件进行的试验。
该试验是最基本的可靠性试验，试验周期较长，但试验结果最接近实际的状况。
6.2.2.3特殊环境可靠性试验
汽车在严寒、高温、低气压、盐雾等特殊环境下进行的可靠性试验。
6.2.2.4极限条件可靠性试验
极限条件可靠性试验系指对汽车施加在实际使用条件下可能遇到的少量极限载荷所进行的试验。
例如发动机超转速运转、冲击砂坑等试验，主要是指对车身及其附件的试验。
6.3汽车可靠性试验方法
6.3.1 试验条件
以前我国各汽车制造厂对汽车主要是进行常规可靠性试验，而隨着海南汽车试验场、二汽襄樊汽车试验场、－汽农安汽车试验场、总后定远汽车试验场、交通部通县汽车试验场的先后建成并投入使用，快速可靠性试验日益受到重视，并且汽车制造厂利用汽车试验场进行可靠性试验的越来越多了。
6.3.1.1 装载质量
轿车装载质量按GB/T5910-1998轿车质量分布的规定，即人的质量按68kg计算，人均行李按7kg计算。
6.3.1.2燃料、润滑油、动力转向油、制动液及冷却液
试验汽车使用的燃料、润滑油、动力转向油、制动液及冷却液的牌号和规格，都应该符合该车技术条件和现行国家标准的规定。
可靠性行驶试验中基本性能初试和复试，必须使用同一批生产的燃料、润滑油、动力转向油、制动液及冷却液，同时还要测量燃料的密度，以便于将燃料密度试验数据校正到标准状态下的数据。
绝对不允许使用不符合尤其是低于技术条件规定的燃料和润滑油，以免发生零部件的异常损坏。
6.3.1.3轮胎气压
可靠性试验中，轮胎冷态充气压力应符合该车技术条件的规定，尤其是可靠性基本性能试验，要求轮胎气压误差不得超过±10kpa。
在试验中还应该经常检查气压，确保轮胎具有正常磨损及良好的安全性能，并且按技术条件规定按时调換轮胎的位置或按最少行驶里程6000km调換－次。
6.3.1.4气象
可靠性行驶试验的气象条件是全天候型的，而且应该选择多种多样的，而可靠性试验中的性能试验，其气象条件要求很严格，具体内容如下：
6.3.1.4.1无雾、无雨的天气；
6.3.1.4.2相对湿度小于95％；
6.3.1.4.3气温0～40℃；
6.3.1.4.4风速不高于3m/s。
对于特殊地区使用的汽车或特殊用途的汽车应在相应的特殊气象条件下（如：
严寒、湿热等）试验。
6.3.1.5试验道路
6.3.1.5.1 常规可靠性试验道路
常规可靠性试验道路应按GB7031-86选定。
但在实际试验中，－般的汽车制造厂不可能使用路面计进行路面谱测定，只能对路面做较为细致的直观描述和拍照典型路段照片，据此选择可靠性试验道路。
另外，对于－些砂石土路和凹凸不平的坏路，－般经常有公路维护人员对其进行定期维护，路面总有不同程度的改变。
上述两种原因往往使可靠性行驶试验道路不标准或不稳定，影响试验结果，因此在选择可靠性行驶试验道路时应予以充分重视。
6.3.1.5.1.1平原公路
路面平整度为C级或C级以上，宽度应符合国家－级或二级公路标准中的平原微丘公路的要求；最大坡度小于5%，－般应小于3％；路面宽阔平直，视野良好，汽车能持续以较高车速行驶，距离大于5Okm。
6.3.1.5.1.2坏路
路基坚实，路面凸凹不平的道路。
有明显的搓板波，分布均匀的鱼鳞坑等。
路面不平度为E级或E级以下，试验车在这种路面上行驶时，应受到较强的振动和扭曲负荷，但不应有太大的冲击。
近年来由于国家公路条件的不断改善，这种路面已很难找到。
6.3.1.5.1.3山路
平均坡度大于4%，最大坡度为15%，连续坡长大于3km，路面平整度为C级以上。
6.3.1.5.1.4城市道路：
大、中城市交通干线街道，路面平整度为C级以上。
6.3.1.5.2 试车场可靠性试验道路
试车场可靠性试验道路一般应包括：
具有固定路形的特殊可靠性道路（如：
石块路、卵石路、鱼鳞坑路、搓板路、扭曲路、凸块路、沙槽、水池、盐水池等），高速跑道，坡道，砂土路等。
可按国内各汽车试验场的试验规程执行。
6.3.1.6 试验仪器
在汽车可靠性试验行驶试验中，除了进行基本性能试验所需仪器外还需要行驶工况记录仪、气象仪、秒表、半导体温度计、发动机转速表、坡度计、路面计等。
6.3.2 试验车辆准备
6.3.2.1用于可靠性试验的车辆－般不少于3辆。
6.3.2.2接车检查
按1.2节规定进行接车质量检查，并做好试验前准备。
6.3.2.3 汽车的驾驶与保养（预防维修）
试验汽车的驾驶与技术保养应按该车使用说明书的规定执行，技术保养也可按该车保养规范卡进行。
对于新型汽车，可以参照国内同类汽车的保养维修技术规范或按着国外同类汽车的保养技术条件进行保养（暂时保养）。
6.3.2.4车辆磨合
按1.1.10规定进行车辆磨合行驶
6.3.3 汽车可靠性行驶试验规范
6.3.3.1快速可靠性行驶试验
快速可靠性行驶试验都在汽车试验场内进行，行驶规范按各试验场可靠性试验规范进行（见第十二章试验场介绍）。
定型试验必须在经国家有关机关批准的有资质的汽车试验场进行。
6.3.3.2常规可靠性行驶试验
轿车常规可靠性行驶试验总行驶里程为50000km，其中各种道路里程比例为：
凹凸不平坏路里程占30％；山区公路占30％；平原公路占40％，
并且1/4行驶里程中应进行高速行驶，高速行驶的平均车速不得低于该车最高车速的70％，持续行驶时间不得低于1h。
在常规可靠性行驶试验过程中，在保证安全的前提下，应尽可能以高速行驶，并且不得挂空档滑行；为了考查汽车灯光、仪表的可靠性，应包括一定比例的夜间行驶里程，－般夜间行驶里程不少于试验里程的10%（也可以用不干胶纸将前照灯罩上，以白天行驶代替夜间行驶）。
实际上由于受道路限速条件的限制，试验车速很难达到试验条件的要求，又加近年道路条件的不断改善，凹凸不平坏路很难找到，所以现在很少有汽车制造厂釆用常规可靠性行驶试验方法进行可靠性行驶试验。
6.3.4 汽车性能测试
在可靠性行驶试验初期和结束后各进行一次汽车性能试验，以确定是否达到设计要求或国家规定的限值及其稳定程度。
检测内容（可按试验类别，根据试验规程的规定有所增减）有：
6.3.4.1动力性：
滑行：
按GB/T12536-1990汽车滑行试验方法进行。
最高车速：
按GB/T12544-1990汽车最高车速试验方法进行。
最低稳定车速：
按GB/T12547-1990汽车最低稳定车速试验方法进行。
加速性能：
按GB/T12543-1990汽车加速性能试验方法进行。
6.3.4.2燃料消耗量：
等速行驶燃料消耗量、限定条件下行驶燃料消耗量：
按GB/T12545-1990汽车燃料消耗量试验方法进行。
多工况燃料消耗量：
按GB/T19233-2003轻型汽车燃料消耗量试验方法进行。
6.3.4.3制动性
按GB12676-1999汽车制动系统结构、性能和试验方法进行。
6.3.4.4噪声
加速噪声：
按GB1495-2002汽车加速行驶车外噪声限值及试验方法进行。
6.3.4.5操纵稳定性试验：
按GB/T6323-1994汽车操纵稳定性试验方法进行。
6.3.4.6平顺性试验
6.3.4.6.1按GB4970-1996汽车平顺性隨机输入行驶试验方法进行。
6.3.4.6.2按GB5902-1986汽车平顺性脉冲输入行驶试验方法进行。
6.3.4.7防雨密封性：
按GB/T12480-1990客车防雨密封性试验方法进行。
6.3.5 汽车的拆检
6.3.5.1 汽车试验结束后，为检查各总成内部结构的磨损及其他异常现象，应按相应试验规程的规定对主要总成（包括发动机、离合器、变速器、转向器、驱动桥等）进行部分或全部拆检。
6.3.5.2 拆检的主要内容见6.5节，6.5节仅列出汽车一般通用结构的拆检项目，其他特殊结构，视车型不同可另行规定拆检项目。
6.3.5.3检测方法一般为感官评价，根据实际需要进行有关测量。
6.3.5.4拆检中发现的潜在故障，应计入统计。
6.3.6 试验数据处理及评价指标计算
6.3.6.1 行驶工况统计
可靠性行驶试验中，每日每班填写行车记录单，试验员依据试验驾驶员填写的行车记录单（试验员每天都应检查行车记录单，确认当日发生的确实情况），定期统计各种试验道路情况：
实际行驶里程、平均技术车速、燃油消耗量、机油消耗量等。
表6-2示出某车型两辆车可靠性行驶试验行驶工况统计。
6.3.6.2 故障统计
6.3.6.2.1 可靠性行驶试验中，当日班发生的故障应详细的填写在行车记录单上，故障描述要真实、详尽，并记录发生故障时间、里程、故障发生的现象及故障排除措施等，以备试验员能够将故障清楚地、真实地反映在试验报告上。
6.3.6.2.2所有故障均按单车，依发现故障的里程顺序，统计于故障统计表上，
6.3.6.2.3故障统计表见表6-3。
故障种类栏目中应填写“本质故障”或“误用故障”。
“本质故障”为试验汽车正常试验状态下产生的，是试验汽车本身潜在的、非人为的，非责任的故障。
“误用故障”为试验汽车在可靠性行驶试验中，使用、操作、保养、维修等未按规范执行而出现的故障，属于责任事故、人为故障。
可靠性数据统计计算
6.3.6.3依据表6-3和QC/T900-1997汽车整车产品质量评定方法附录G,表G2对可靠性行驶试验中出现的故障进行分类和统计，分别计算出平均首次故障里程和平均故障间隔里程。
表6-2某车型两辆车可靠性行驶试验行驶工况统计
路面
车号
要求里程（km）
实际里程（Km）
平均车速
（Km/h）
百公里油耗（L/100km）
备注
一般公路
1＃
4000
4046
85
6.8
2＃
4647
86
7.3
高速环道
1＃
18000
18021
140
11.2
2＃
18080
143
11.4
山路
1＃
3000
3009
56
7.1
2＃
3018
57
7.6
组合强化路面
1＃
5000
5061
52
10.0
2＃
5124
51
8.8
表6-3故障统计表
序号
总成零部件名称
故障里程（km）
故障模式
故障描述
故障原因
排出措施
故障级别
故障种类
1
2
3
…
评价指标计算需要按单车分别统计各类故障频次和首次故障里程，实际行驶里程等，表6-4示出了某车型五辆车可靠性行驶故障统计。
6.3.6.3.1数据统计中，只考虑和计入“本质故障”，“误用故障”不计入故障数。
6.3.6.3.2未排除故障，只统计一次，故障类别按最严重情况划分，其对应里程为该故障里程。
6.3.6.3.3同一里程不同零件发生故障应分别统计。
同一零件出现不同模式故障也应分别统计：
如果同一个零件发生几处模式相同的故障，则只统计一次，故障类别按最严重的划分。
6.3.6.3.4磨合行驶期间发生的故障纳入故障统计并参与评定。
表6-4可靠性行驶故障统计
车辆编号
项目
1#
2#
3#
4#
5#
故障类别
1
频次（次）
首故障里程（km）
2
频次（次）
1
首故障里程（km）
21290
3
频次（次）
6
3
4
2
3
首故障里程（km）
5816
17960
13048
13287
2726
4
频次（次）
3
2
1
1
首故障里程（km）
10909
28902
4345
17108
23851
总行驶里程（km）
33638
33266
33057
33028
33063
平均首次故障里程（km）
8827
平均故障间隔里程（km）
6387
根据表6-4的统计数据按下述公式计算平均首次故障里程和平均故障间隔里程。
平均首次故障里程计算公式为：
式中：
——平均首次故障里程，km；
——样车数；
——第i辆样车的首次故障里程，km。
当第i辆样车在试验期间未发生故障，
按试验截止里程计，公式中的“＝”改为“＞”。
平均故障间隔里程计算公式为：
式中：
——平均故障间隔里程，km；
——样车数；
——检验截止里程（包括磨合里程），km；
——所有样车发生的故障总数，当
＝0时，按
＝1计，公式中的“＝”改为“＞”。
6.3.7吉利集团2007年底首次故障里程目标值
6.3.7.1FC-1、LG-18000km以上；
6.3.7.2CK-16000km以上；
6.3.7.3SRV3000km以上；
6.3.7.4其他车型5000km以上。
6.4汽车耐久性行驶试验方法
汽车耐久性行驶试验里程都很长（至少为－个大修里程），耗时费钱，因此很多汽车制造厂都将耐久性试验和使用试验结合在－起。
所谓使用试验即是将试验车无尝或部分有尝的提供给用户，用户按制造厂要求使用，制造厂派人跟踪。
6.4.1 术语
6.4.1.1 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。
6.4.1.2 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。
6.4.1.3 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。
6.4.2 试验条件
按6.3.1规定执行。
6.4.3 试验车辆
6.4.3.1 本试验可用汽车使用试验、常规可靠性试验的同一组汽车。
6.4.3.2 其他按6.3.2规定执行。
6.4.4 汽车耐久性行驶试验规范
6.4.4.1 试验程序
试验程序按表6-5规定进行
表6-5耐久性行驶试验程序
序号
试验项目
1
验收汽车，磨合行驶
2
发动机性能初试
3
汽车主要零件的初次精密测量
4
装复汽车后300km磨合行驶
5
使用油耗测量（初测）
6
汽车性能初试
7
耐久性行驶试验
8
发动机性能复试
9
使用油耗测量（复测）
10
汽车性能复试
11
汽车主要零件精密复测
12
装复汽车，编制报告
注：
1.各项顺序－般不随意变动。
2.对于汽车耐久性行驶试验中同时安排有使用试验或者常规可靠性试验时，只须衔接，不必重复上述程序。
6.4.4.2.汽车磨合行驶结束后进行发动机性能初试。
按JB3743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。
6.4.4.3 汽车主要零件的初次精密测量
6.4.4.3.1 分解汽车后，拆检各总成、零部件，详细记录拆检情况。
6.4.4.3.2 精密测量的零件及其测量项目按本章6.5节进行。
6.4.4.3.3 测量精度可根据零件的制造精度来确定，用磨、拉、铰加工的零件，测量精确到0.002mm，高精度零件及为了保证较高配合精度而分组选配的零件，外径测量精确到0.002mm，内径测量精确到0.005mm。
对同一零件几次测量的量具精度、测量条件、方法及部位应该一致。
6.4.4.3.4 在保养或排除故障需要换件时，按6.5节规定对原件和配件进行精密测量，并作记录。
6.4.4.3.5 对6.5节所规定测量项目，如果在总成、零部件装配前进行过精密测量，并记有数据，则在试验中可以不做初次精密测量，以装配前测量的数据作为初测数据。
6.4.4.3.6 装复汽车后的300km磨合行驶
汽车为满载状况，行驶车速，停车检查次数，各总成热状态应符合该车使用说明书的规定。
检查汽车各总成工作性能、工作声音和工作温度，尤其是转向、制动、各类仪表和灯光的工作性能。
6.4.4.3.7 限定条件下平均使用燃料消耗量测试和里程表校正
6.4.4.3.7.1 按2.4规定的限定条件下的平均使用燃料消耗量试验方法进行测试。
6.4.4.3.7.2 按7.5测量里程表校正系数。
6.4.4.3.7.3 在汽车耐久性行驶试验中，每50000km测量一次限定条件下的平均使用燃料消耗量。
在发动机大修前、后各测量一次限定条件下的平均使用燃料消耗量。
汽车性能复试前测量一次限定条件下的平均使用燃料消耗量。
6.4.5 汽车性能初、复试
6.4.5.1 按6.3.规定进行汽车性能测试。
其中操纵稳定性、平顺性及车身密封性试验只做一次，根据试验情况可以安排在汽车性能初试中做，也可以安排在复试中做。
6.4.5.2 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、后各做一次动力性、经济性和噪声、排放试验。
6.4.6 耐久性行驶试验
6.4.6.1 汽车耐久性试验里程不少于其技术文件中规定的第一次大修里程。
6.4.6.2 汽车行驶道路尽可能包括各地区典型道路，对道路的要求和里程分配参照6.3。
试验中夜间行驶里程应不少于总里程的20％。
6.4.6.3 磨合行驶和其他辅助里程计入耐久性行驶试验里程。
6.4.6.4试验记录、行驶工况统计，平均首次故障里程、平均故障间隔里程计算按6.3.规定。
6.4.6.5分车统计试验车维修保养费用。
6.4.7耐久性试验拆检
6.4.7.1 汽车试验结束后，为检查各总成内部结构的磨损及其他异常现象，应按相应试验规程的规定对主要总成（包括发动机、离合器、变速器、转向器、驱动桥等）进行部分或全部拆检。
6.4.7.2 拆检的主要内容见6.5节，6.5节仅列出汽车一般通用结构的拆检项目，其他特殊结构，视车型不同可另行规定拆检项目。
6.4.7.3检测方法一般为感官评价，对主要摩擦付应进行精密测量。
6.4.7.4拆检中发现的潜在故障，应计入统计。
6.4.8 汽车耐久性损坏判定
本文规定了从故障类别上判断或者从汽车维修和保养费用上判断汽车是否发生了耐久性损坏，其中有一种出现，即判定汽车发生了耐久性损坏。
6.4.8.1从故障类别上判断
6.4.8.1.1 同一辆汽车的发动机、车身、转向系、变速器、驱动桥、前轴和车架等总成中总共发生了两次致命故障，即判该车发生了耐久性损坏。
6.4.8.1.2 两辆以上（包括两辆）汽车，在本标准6.4.8.1.1中所述总成范围内的同一种总成上发生致命故障，即判这两辆以上（包括两辆）汽车发生了耐久性损坏。
6.4.8.1.3 在本标准6.4.8.1.1中所述总成范围内，每辆车在同一总成上发生了十次严重故障折算为该车的一次致命故障。
6.4.8.1.4 整车动力性降低25％，燃料消耗量增加30％均判为致命故障。
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