汽车耐久试验相关

在汽车开发中,耐久、疲劳、寿命和可靠性这几个概念

耐久
是指其“保持质量和功能的使用时间”,一般汽车企业对整车耐久性的要求都是XX年或XX万公里,为了达到整车的耐久性,就需要整车、系统、子系统和零件分别满足各自的耐久性要求。

疲劳
是指试件或构件材料在交变应力与交变应变的作用下,裂纹萌生、扩展,直到小片脱落或断裂的过程称为疲劳。
汽车在行驶时不断受到由于路面不平而引起的路面冲击载荷,同时还受到转向侧向力、驱动力和制动力的作用。这些力一般都随着时间发生变化。另外,汽车发动机本身也是一个振动源。因此汽车在行驶过程中处于一个相当复杂的振动环境中,其各个零部件一般都会受到随着时间发生的应力、应变的作用;经过一定的工作时间,一些零部件就会发生疲劳损坏,出现裂纹或断裂。据统计,汽车90%以上的零部件损坏都属于疲劳损坏。

可靠性
是指产品在规定条件和规定时间内产品可能完成规定功能(可靠的/存活),可能完不成规定功能(不可靠的/失效),因此:可靠度是产品在规定条件,规定

试车场:
在国内,主要的试车场有北京通县的交通部试车场、海南琼海的海南汽车试验场、属于军方的定远汽车试验场等,几家大的汽车公司也有自己的试车场,比如湖北襄樊的东风襄樊汽车试验场、上海通用的广德汽车试验场、大众在新疆的汽车试验场、重庆长安的汽车试验场等等。

在试验室进行的耐久性试验一般称为道路模拟试验。
在道路模拟试验中,一般包括以下步骤:测量准确的载荷信号,一般是通过分力轮、应变片、加速度传感器以及位移传感器等设备获取车辆在试车场上的载荷信号对测量获得的信号进行加速处理在道路模拟试验台架上通过迭代复现目标信号,形成加载信号反复施加加载信号进行耐久性试验。

汽车耐久按类型分:
1、道路耐久试验
试验场耐久试验
公共道路耐久试验
2、室内台架试验
整车道路模拟
系统台架试验
零部件台架试验
3、CAE分析

汽车耐久试验按总成分:
一 零部件的耐久测试
零件先按照主机厂试验大纲完成功能性试验,台架可靠试验的全部或者80%(类似比例),环境老化试验的全部或一部分,这部分一般是零部件厂家自己做(试验室经过主机厂认可),也会有一些厂家指定第三方试验室完成。
二 整车耐久测试
综合耐久、驱动耐久、SPC耐久,各试验考核侧重点不一样。
测试的地点两种,
一是测试场,上面会有各种路面,某些车型可能会要求通过数万公里的强化路面测试,在不幸跑出问题之后分析根因然后在上市之前改善;
二就是公共道路,模拟一般用户的一般使用状况,记录过程中出现的问题,反馈质量/设计部门。

耐久分析与评价分为三大块:
1、道路耐久试验
试验场耐久试验
公共道路耐久试验
2、室内台架试验
整车道路模拟
系统台架试验
零部件台架试验
3、CAE分析

帕斯卡测试介绍:
第一是极端自然环境的测试。10台新车组成车队,前往黑龙江漠河(极寒),海南三亚(极热),西藏(极度缺氧),新疆(极度高温干燥)等地,在最极端的环境中进行长时间的行驶,确保生活在全国任何地方的车主都不会因为当地气候原因而造成用车不便。

还有一种是耐久性测试。包括外饰内饰和动力系统。对外饰内饰的测试主要是在实验室中模拟出极端恶劣的环境,包括但不限于风吹日晒雨淋等,在实验室里放两个月相当于在真实的室外环境中停放十年。实验结束之后工程人员查看汽车外形,车漆,内饰,电子产品有没有严重的磨损。动力系统的耐久性测试就很残酷了,就是放到大试车场里一圈接一圈的跑,几组测试人员接力,除了加油基本不熄火,跑满四十万公里,看哪些零部件会出问题。

第三种是模拟用户日常行车,这是最普遍的用户使用环境,最有意义,所以这个测试持续的时间也最长,参与的测试人员也最多。每个测试人员每天开350公里,其中高速路200公里,市内150公里,市内道路经过精心设计,城里最拥堵的道路都在规划的路线上,有些变速器在长时间拥堵中就会过热,出问题,就是在这样的测试中发现的。测试人员不跑满350公里当天不准下班,所以测试人员跑得非常狂野粗暴,一台车经过这样一个月下来,看看哪些地方出了问题,比如看看车子操控性如何,会不会侧翻,车架强度够不够,会不会拉变形,会不会拉散架,会不会异响等等。
还有其他噪音测试,涉水测试,碰撞测试,车门开关次数,按键使用次数等等。

汽车发动机的可靠性试验

汽车发动机试验分为开发试验,性能抽检试验,可靠性试验。

一台发动机首先由产品开发部的工程师研发出来,由开发试验室负责做相应的数据试验,然后进行样机生产。然后交由可靠性试验室做试验。
试验室有固定的台架,把发动机固定好之后,和测功机进行匹配对中,就是同轴和平行,然后模拟整车状况,安装排气系统,进气系统,外部条件散热等…最后就是开始可靠性试验,所有的试验数据都有专门的设备记录。电脑会自动记录数据,人工也会每半小时记录一次,整理试验报告的时候出现有较大的误差就会以原始记录为主。
一般首先就是会对它进行24小时的模拟整车磨合,主要检验它的漏水,漏气,漏油和发动机的异响。

然后会开始24小时的机油消耗试验,具体过程是这样的:普通机型1.5T,加入4L左右 SM 5W/30常用机油,全速全负荷1小时,停机放出机油,旋转正时放油16分钟,然后加上容器称重,将放出的机油加入发动机,减去此时的容器重量以及附着的机油量就是加入的机油量,全速全负荷24小时,相同办法称重放出的机油量,前后差值就是24小时的机油消耗量!(过程繁琐)还有包括净功率试验,外特性,负荷特性等,再下来就是开始强化试验了,比如600小时的交变负荷试验,300小时冷热冲击,50小时全速全负荷,做完强化试验,这些强化试验主要就是看他的可靠性和耐久性!最后还会有一个性能的复试。

最后就是把发动机下台架,归还给开发部。

总的来说分零部件可靠性和整车可靠性零部件可靠性主要在台架上完成,也有搭载在整车上进行的整车可靠性就是新产品试制完成后(注意是试制,远没到量产状态),在试验场进行的一系列道路试验。这个试验场包括一年四季都开放的北京通县试验场、襄阳试验场等,还包括季节性的漠河试验场(高寒试验),三亚试验场(高温-潮湿环境)、吐鲁番试验场(高温-干燥环境),格尔木试验场(高原试验)。全年开放的试验场内由不同路面条件的道路组合而成,一般包括比利时路面、卵石路面、起伏路面等。一般主机厂会根据不同车型设定不同里程的组合坏路,目的是考察车辆经过强化冲击后车辆被破坏的程度。

相关设备:
HORIBA 公司的传动系试验台。MAHA 公司的转鼓试验台。AVL 的发动机试验台。IST 公司的6通道/4通道道路模拟试验台,MAST 总成道路模拟试验台。12/24通道APB 底盘试验台。

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