汽车的可靠性相关
1 可靠性的定义
    广义可靠性由三大要素构成:可靠性、耐久性和修理性。通常所说的可靠与不可靠,只是对汽车本身的质量而言。
1.1可靠性
汽车的可靠性是指汽车产品在规定的使用条件下和规定的时刻内,完成规定功能的能力。
    汽车可靠性包括四个因素:汽车产品、规定条件、规定时刻和规定功能。
汽车产品是指汽车整车、总成或零部件,它们差不多上汽车可靠性研究的对象。
    规定条件是指规定的汽车产品工作条件,它包括:气候情形、道路状况、地理位置等环境条件,载荷性质、载荷种类、行驶速度等运行条件,修理方式、修理水平、修理制度等修理条件,存放环境、治理水平、驾驶技术等治理条件。
规定时刻是指规定的汽车产品使用时刻,它能够是时刻单位〔小时、天数、月数、年数〕,也能够是行驶里程数、工作循环次数等。在汽车工程中,保修期、第一次大修里程、报废周期差不多上重要的特点时刻。
规定功能是指汽车设计任务书、使用说明书、订货合同及国家标准规定的各种功能和性能要求。不能完成规定功能确实是不可靠,称之为发生了故障或失效。
依照故障的危害程度不同.汽车故障通常分类:
1〕致命故障。指危及人身安全、引起要紧总成报废、造成重大经济缺失、对周围环境造成严峻危害的故障。
    2〕严峻故障。指引起要紧零部件或总成损坏、阻碍行驶安全、不能用易损备件和随车工具在短时刻〔30min〕内排除的故障。
    3〕一样故障。指不阻碍行驶安全的非要紧零部件故障,可用易损备件和随车工具在短时刻〔30min〕内排除。
    4〕轻微故障。指对汽车正常运行差不多没有阻碍,不需要更换零部件,可用随车工具〔5min内〕较容易排除的故障。
1.2  汽车的耐久性:是指汽车进入极限技术状态之前,经预防修理〔不更换要紧总成和大修〕坚持工作能力的性能。
1.3修理性:是指在规定条件下使用的产品,在规定时刻内按规定的程序和方法进行修理时,保持或复原到能完成规定功能的能力。
1.4 汽车的使用期限:是指新车开始使用直至报废为止的使用连续时刻〔或行程〕。使用期限分为技术使用期限、经济使用期限和合理使用期限。
2 可靠性的评判指标
对产品进行可靠性评判时,可将产品分为可修产品和不可修产品两种类型。
2.1 不可修产品的可靠性评判
不可修产品是指在使用中一旦发生故障,其寿命即告终结的产品。因此,不可修是相对的,
更多是指实际上没有修理价值和修理后不能完全复原功能的产品,如汽车内的油封、轴承、齿轮、皮带、灯泡等,即使是整车达到一定行驶里程后,也可视为不可修产品。
    不可修产品是通过其寿命的统计对其可靠性进行评判的。要紧评判指标有可靠度、不可靠度、失效概率密度、故障率、平均寿命等。
2.1.1 可靠度
    产品在规定的条件下、在规定的时刻内,完成规定功能的概率,称为可靠度。
汽车大修产品在规定时刻t内能否完成规定功能,取决于产品的固有寿命T;只有T>t时,该产品才能可靠地完成规定功能。
2.1.2 不可靠度
又称失效概率。它是指产品在规定的条件下,在规定的时刻内,不能完成规定功能的概率,用F〔t〕表示。
当产品的固有寿命小于或等于规定时刻,即T≤t时,该产品将随机地在规定时刻内的某一时
刻发生失效〔即发生故障〕,不能连续完成规定的功能。
随着时刻的增长,产品的可靠度越来越低,直到最终完全失效;而随着时刻的增长,产品的不可靠度越大,即发生失效的可能性越大。
2.1.3故障率
故障率,又称失效率。它是指产品在规定条件下,在规定时刻内,产品的故障总数与寿命单位总数之比率,用λ〔t〕表示。
电子产品的故障率曲线多呈浴盆状,因此又常将故障率曲线称为浴盆曲线。机械产品的故障率曲线一样随时刻的增长而增大。
故障率曲线可将故障分为三个时期:早期故障期、偶然故障期和耗损故障期。早期故障期,因为产品中有不合格产品,故障率较高,但随时刻的推移,不合格品被剔除,故障率逐步下降;加强产品生产过程中的质量治理,提高装配质量,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稳固,发生故障是偶然的,何时发生也无法推测,因此提高现在期内的可靠性也无具体措施。产品进入耗损故障期后,由于产品已接近或达到设计寿命,
随时刻的增长,故障率明显长高;提高现在期内整个系统的可靠性,就必须在进入耗损故障期之前,更换零件进行预防性的修理。
故障率表示汽车产品在使用中发生故障的频繁程度,通常用每1000h或每1000km的百分数来表示。
2.1.4平均寿命
对不可修产品,平均寿命是指从开始投入使用到发生失效〔故障〕的平均工作时刻,即平均无故障工作时刻,用MTBF表示。
平均寿命一样通过可靠性试验进行估算。如抽取n个产品进行可靠性试验,每个产品的试验差不多上到其失效为止,第i个产品的试验时刻为t,那么该产品的平均寿命为
       
在进行可靠性试验时,有时为节约时刻和经费,试验不做到全部抽样产品失效,即做到某个规定的程度就截止试验,称为截尾试验。截尾试验可分为定时截尾试验和定数截尾试验。
定时截尾试验的规那么是:先规定一个时刻t。,试验做到t。时,不发生失效那么终止试验。假如抽取n个产品进行可靠性试验,试验做到t。时,有r个产品失效,第i个失效产品的试验时刻为ti,那么该产品的平均寿命为
定数截尾试验的规那么是:先规定一个失效数r,试验做到第r个产品失效时,那么终止试验。假如进行可靠性试验抽取的产品数为n个,第r个失效的试验时刻为tr,第i个失效产品的试验时刻为ti,那么该产品的平均寿命为
2.2 可修产品的可靠性评判
发生故障后,通过修理可复原其规定功能的产品,称为可修产品。可修产品一样差不多上结构复杂、价格昂贵的产品,用两次故障之间的间隔时刻的随机变化情形,以及修理过程的统计量对其可靠性进行评判。常用的评判指标有平均故障间隔里程、平均首次故障里程、当量
故障率、加权分值等。
2.2.1平均故障间隔里程〔MTBF〕
汽车一样情形下属可修产品,其平均故障间隔里程与可修产品的平均寿命含义类似,平均寿命以时刻h为单位,而平均间隔里程是以行驶里程km为单位。
平均故障间隔里程可定义为汽车平均无故障行驶的里程,采纳规定里程的截尾试验方法进行统计估算,公式如下:
MTBF=S/ r
式中:S一试验总里程,S=试验车辆数×规定的试验里程,km;
  r——全部试验车辆发生故障的总次数。
轻微故障不运算在内,仅运算致命故障、严峻故障和一样故障的总次数。
2.2.2平均首次故障里程〔MTTFF〕
指汽车投入使用后第一次发生故障前,平均无故障行驶的里程。设抽取的试验样车辆数为n,发生故障的试验样车辆数为n′,第i辆样车的首次故障里程为ti,规定的试验截止里程为r,那么平均首次故障里程MTTFF为
应注意:对汽车进行质量检验时,一样抽取的样车辆数较少〔2~3辆〕,能够采纳上述简单的求数学平均值的方法对其可靠性进行评判;严格地说,应依照试验结果画图、求分布函数,采纳寿命统计的分析方法来确定平均首次故障里程。
2.2.3 当量故障率〔D〕
用MTBF或MTTFF评判汽车的可靠性时,没有考虑不同级别故障〔致命故障、严峻故障、一样故障和轻微故障〕的发生次数,为更准确地评判汽车的可靠性,必须考虑这些因素。
四个级别故障的当量危害度系数:致命故障为20,严峻故障为5,一样故障为1,轻微故障为0.4。按当量危害度系数,将所有故障次数折合成发生一样故障的次数,称为当量故障数。
平均每1000km、每辆汽车的当量故障数,称为当量故障率。假如抽取的试验样车辆数为n,规定的试验里程为t,第i类故障的当量危害度系数为εi,发生第i类故障的累计次数为r1,那么汽车的当量故障率D为
2.2.4 加权分值
平均故障间隔里程MTBF表示故障发生的频繁程度,平均首次故障里程MTTFF表示首次发生故障的早晚,当量故障率D表示故障的危害程度。
加权分值M综合考虑了MTBF、MTTFF和D三方面的阻碍,采纳计分的方法评判汽车的可靠性,总分值为100分,加权分值越高,可靠性越好。按1987年出版的«载货汽车质量检验方法»,加权分值M的运算公式为
                M=B〔MTBF十MTTFF〕十80eˉCD
式中:B、C一加权数〔运算系数〕。
        汽油机:B=0.176,C=0.09;
    柴油机:B=0.125,C=0.115。
2.2修理性的评判指标
汽车的修理性是在设计中实现的,在用汽车的修理性差不多已成定局。良好的汽车修理性,应使发生故障的部位容易接近、容易检测、容易拆装,应当幸免修理人员误装、误拆,应当保证修理人员的人身安全,应当尽量采纳标准件、通用件。
  评判汽车修理性的指标可分为时刻评判指标和费用评判指标两类。
2.3.1 时刻评判指标
汽车的修理时刻包括技术修理时刻和行政修理时刻。技术修理时刻是指诊断、拆装、修理、调试等所用的时刻总和,它与故障类型、修理人员的技术水平、工具和设备的配备情形等有关。行政修理时刻是指办理出入厂手续、预备工作、等待配件、等待场地、等待设备等时刻,它与修理厂治理水平、制造厂的售后服务、配件供应等因素有关。时刻指标要紧有平均修理时刻、修理时刻率和有效度。
〔1〕平均修理时刻:是指平均每次修理所用时刻,要紧用于评判单项修理作业的修理性。
〔2〕千公里修理时刻Tm:它与故障率、单项修理时刻、爱护周期是否适合等因素有关。
  Tm=1000( TRm +TRp)/S〔h/1 000km〕
式中:TRm——行驶里程内故障后修理时刻总和,h;   
        TRp——S里程内预防爱护时刻总和,h。
          S ——总行驶里程,km。
〔3〕有效度〔A〕:指汽车正常行驶总时刻与汽车使用总时刻之比,其中使用总时刻等于正常行驶总时刻与修理总时刻之和。
            A=行驶总时刻÷〔行驶总时刻+修理总时刻〕
〔4〕汽车的技术利用系数Kt =Ts/(Ts﹢Tm﹢Tr)
    式中:Ts——汽车处于工作能力状况的时刻;
      Tm——因爱护停驶的时刻;    Tr——因修理停驶的时刻。
〔5〕汽车工作能力被复原的概率一表征汽车在规定的时刻内,其工作能力被复原的可能性。
    〔6〕机构、总成和汽车的爱护周期。
    〔7〕爱护和修理劳动量。