背景與目的

在日益嚴(yán)峻的汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下，過(guò)硬的產(chǎn)品質(zhì)量已成為企業(yè)立足于市場(chǎng)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)三包法規(guī)定汽車質(zhì)保期應(yīng)不少于3年或6萬(wàn)公里，但這遠(yuǎn)達(dá)不到用戶預(yù)期。商家們?yōu)榇蛳脩魧?duì)產(chǎn)品質(zhì)量的擔(dān)憂，提高自家產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，紛紛打出了如整車4年10萬(wàn)公里或6年15萬(wàn)公里，甚至核心部件8年15萬(wàn)公里的質(zhì)保承諾。是什么讓制造企業(yè)對(duì)自家產(chǎn)品如此有信心，或者說(shuō)在車輛開發(fā)前期是如何評(píng)價(jià)一輛車的質(zhì)量，這就要從汽車的可靠性和耐久性說(shuō)起來(lái)。GB/T 12678-2021《汽車可靠性行駛試驗(yàn)方法》就從試驗(yàn)條件、試驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理等方面給出了評(píng)價(jià)方法。

試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)

一、標(biāo)準(zhǔn)的范圍本標(biāo)準(zhǔn)適用于在道路上行駛的各類汽車，其他類型車輛可參照?qǐng)?zhí)行。

二、術(shù)語(yǔ)和定義汽車可靠性vehicle reliability：汽車在規(guī)定的條件和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。通俗的講就是一輛車在開了三五年后再來(lái)看有沒(méi)有什么毛病，既在規(guī)定可接受的時(shí)間范圍內(nèi)能夠完成規(guī)定功能，不發(fā)生不可接受的大毛病。工程師為了把這些缺陷在研發(fā)階段找出來(lái)，就在試驗(yàn)場(chǎng)對(duì)汽車進(jìn)行了可靠性試驗(yàn)。

常規(guī)可靠性行駛試驗(yàn)general reliability running test：在非試驗(yàn)場(chǎng)道路上,按一定規(guī)范進(jìn)行的可靠性試驗(yàn)。非試驗(yàn)場(chǎng)道路可以選擇汽車典型行駛道路工況進(jìn)行，反映出用戶真實(shí)行駛道路。

加速可靠性行駛試驗(yàn) accelerated reliability running test：在試驗(yàn)場(chǎng)道路上，進(jìn)行的具有一定加速系數(shù)的可靠性試驗(yàn)。

這里需要說(shuō)明因試驗(yàn)場(chǎng)道路上一般設(shè)置了卵石路、坑洼路、顛簸路、扭曲路、比利時(shí)路等各種復(fù)雜路面，且按照一定比例分配，相比于常規(guī)非試驗(yàn)場(chǎng)道路，道路條件更加惡劣，強(qiáng)度是非試驗(yàn)場(chǎng)道路的許多倍。引入加速系數(shù)是為了快速完成試驗(yàn)評(píng)價(jià)的一種方法，即試驗(yàn)場(chǎng)道路行駛1 km，相當(dāng)于常規(guī)路面上行駛n km（n=加速系數(shù)），各試驗(yàn)場(chǎng)道路加速系數(shù)存在差異，需要結(jié)合實(shí)際測(cè)定。

由于現(xiàn)在的汽車使用壽命很長(zhǎng)，用常規(guī)可靠性行駛試驗(yàn)需要花費(fèi)大量的資金和時(shí)間，對(duì)新產(chǎn)品開發(fā)和產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)周期帶來(lái)問(wèn)題，對(duì)此，汽車可靠性試驗(yàn)中大量采用快速可靠性行駛試驗(yàn)。         

汽車耐久性：汽車在規(guī)定的使用和維修條件下，達(dá)到某種技術(shù)或經(jīng)濟(jì)指標(biāo)極限時(shí)，完成功能的能力。

可靠性強(qiáng)調(diào)的是在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力，它研究的是與時(shí)間有關(guān)的質(zhì)量問(wèn)題。而耐久性更多考驗(yàn)的是產(chǎn)品壽命指標(biāo)，是在規(guī)定維修條件下也不能恢復(fù)產(chǎn)品規(guī)定功能的問(wèn)題。兩者在具體評(píng)價(jià)指標(biāo)方面也有所不同。

▲試驗(yàn)場(chǎng)道路圖

三、主要技術(shù)內(nèi)容1.試驗(yàn)條件常規(guī)可靠性行駛試驗(yàn)和加速可靠性行駛試驗(yàn)應(yīng)選擇多種氣象條件進(jìn)行試驗(yàn)，特殊地區(qū)使用的汽車或特殊用途的汽車應(yīng)在相應(yīng)的條件下進(jìn)行。

我國(guó)幅員遼闊，一般一款產(chǎn)品會(huì)面向全國(guó)各種地區(qū)銷售。汽車想有較高的環(huán)境適應(yīng)性，要求在開發(fā)過(guò)程中，就必須考慮高溫、高寒、高原（高海拔）等環(huán)境對(duì)汽車可靠性的影響。對(duì)此，在整車可靠性試驗(yàn)中，需有效驗(yàn)證汽車在“三高”環(huán)境下的可靠性，明確汽車整體性能變化情況，包括動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、制動(dòng)性、續(xù)航里程、低溫啟動(dòng)性能等。

應(yīng)選擇具有代表性的車型進(jìn)行試驗(yàn)，乘用車宜不少于3輛。車速表和里程表的偏差應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。一般情況下試驗(yàn)裝載應(yīng)使車輛處于最大總質(zhì)量狀態(tài)下，制造商有特殊要求的按制造商的要求裝載。裝載方法參照GB/T 12534的要求，其中對(duì)于轎車乘員配重按照65kg計(jì)算（座椅上50kg，座椅前的地板上10kg，行李箱內(nèi)5kg）。

2.整車參數(shù)測(cè)量及調(diào)整

對(duì)整車質(zhì)量參數(shù)、車輪定位參數(shù)、通過(guò)性參數(shù)以及關(guān)鍵力矩進(jìn)行測(cè)量及調(diào)整，確保車輛技術(shù)參數(shù)和一致性符合產(chǎn)品技術(shù)要求。

3.性能試驗(yàn)

可靠性試驗(yàn)前后宜進(jìn)行整車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、制動(dòng)性能、排放、舒適性、操縱穩(wěn)定性和密封性等項(xiàng)目評(píng)價(jià)，用于評(píng)定整車性能的衰減程度，前后試驗(yàn)的試驗(yàn)條件和方法應(yīng)一致。前后對(duì)比試驗(yàn)主要是驗(yàn)證車輛的可靠性尤其各類故障的發(fā)現(xiàn)，對(duì)于油耗、排放等性能影響相對(duì)較小。對(duì)于操縱穩(wěn)定性、異響、通過(guò)性等性能，企業(yè)更多的是在試驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行定期評(píng)價(jià)、整改、提升。對(duì)于動(dòng)力、制動(dòng)等性能，力學(xué)激勵(lì)對(duì)其影響相對(duì)較小，試驗(yàn)前后差異不顯著。另外短期內(nèi)的加速試驗(yàn)對(duì)于性能衰減影響較小且產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程中也會(huì)通過(guò)改進(jìn)方案提升相應(yīng)能力。

4.常規(guī)可靠性行駛試驗(yàn)

試驗(yàn)里程分配

試驗(yàn)道路由城市道路、高速公路、一般公路、山路、非鋪裝路組成，里程分配比例見下圖。對(duì)于燃油、燃?xì)忸愜囕v，試驗(yàn)里程一般取30000km。對(duì)于電動(dòng)車，試驗(yàn)里程一般取燃油車的一半，即15000km。

駕駛操作——選擇合理?yè)跷唬M量按照設(shè)計(jì)工況車速行駛。——每行駛 100 km，至少有2次由靜止?fàn)顟B(tài)全油門加速行駛;累積倒擋行駛不小于 200 m；至少制動(dòng) 2 次，制動(dòng)前后的車速變化率應(yīng)不小于 30%?！铰沸旭倳r(shí),每行駛 100 km 至少做1次上坡停車和起步，在不小于6%的坡道上用行車制動(dòng)停車，變速器置于空擋，再用駐車制動(dòng)停穩(wěn)，然后按正常操作進(jìn)行坡道起步?！归g行駛里程比例應(yīng)不少于試驗(yàn)總行駛里程的 10%。         

5.加速可靠性行駛試驗(yàn)

試驗(yàn)里程分配

根據(jù)用戶關(guān)聯(lián)或試驗(yàn)場(chǎng)規(guī)范，確定試驗(yàn)車輛在試驗(yàn)場(chǎng)不同類型道路的行駛里程和工況分配

駕駛操作

根據(jù)用戶關(guān)聯(lián)或試驗(yàn)場(chǎng)規(guī)范，確定試驗(yàn)場(chǎng)不同道路的駕駛操作，復(fù)現(xiàn)不同道路的駕駛工況。

應(yīng)用疲勞損傷、摩擦損耗等理論，通過(guò)進(jìn)行典型用戶關(guān)聯(lián)研究，制定代表百分位值90以上目標(biāo)車型典型用戶使用工況的試驗(yàn)場(chǎng)可靠性試驗(yàn)方案，使在設(shè)計(jì)開發(fā)階段能夠得到與典型用戶相對(duì)一致的行駛工況，避免出現(xiàn)“過(guò)設(shè)計(jì)”和“設(shè)計(jì)不足”的情況，提高設(shè)計(jì)開發(fā)效率，縮短設(shè)計(jì)開發(fā)周期，降低設(shè)計(jì)開發(fā)成本。

某車型在某試驗(yàn)場(chǎng)強(qiáng)化可靠性試驗(yàn)工況分配示例參見表 B.1，試驗(yàn)場(chǎng)綜合可靠性試驗(yàn)里程和工況分配示例參見表 B.2。特定總成/系統(tǒng)的可靠性試驗(yàn)可抽取特定工況分配進(jìn)行試驗(yàn)。

6.故障的發(fā)現(xiàn)判斷和處理

故障發(fā)現(xiàn)的途徑有：接車檢查、停車檢查、駛中檢查、定期保養(yǎng)檢查、性能測(cè)試、拆車檢查。

發(fā)生故障應(yīng)立即停車檢查，原則上要及時(shí)排除故障。如發(fā)生的故障不影響行駛安全及基本功能，且不會(huì)引起誘發(fā)其他故障，可以繼續(xù)試驗(yàn)觀察，直至需要修理時(shí)為止，故障級(jí)別按最嚴(yán)重時(shí)計(jì)，里程按照發(fā)生最嚴(yán)重故障時(shí)的里程進(jìn)行記錄。

故障停車時(shí)間：包括等候時(shí)間、診斷時(shí)間、修理時(shí)間、調(diào)試時(shí)間等。車輛因修理、保養(yǎng)或其他原因需要更換零件或更新軟件的，應(yīng)在行駛記錄中明確并注明零件號(hào)或軟件的版本號(hào)拆檢中發(fā)現(xiàn)的故障，應(yīng)計(jì)入指標(biāo)統(tǒng)計(jì)，拆檢時(shí)間計(jì)入修理時(shí)間。

7.試驗(yàn)記錄

試驗(yàn)記錄應(yīng)包括接車記錄、行駛記錄、故障記錄、維修記錄、更換記錄、車輛拆檢記錄。除此之外還應(yīng)記錄車輛的編號(hào)、里程、行駛路線等基本信息。

8.數(shù)據(jù)處理

所有故障均按照單車統(tǒng)計(jì)，依發(fā)現(xiàn)故障的里程順序填寫故障統(tǒng)計(jì)表。未通過(guò)改進(jìn)措施排除的故障，只統(tǒng)計(jì) 1次，故障類別按最嚴(yán)重情況統(tǒng)計(jì)，其對(duì)應(yīng)里程數(shù)為該故障里程。同一里程不同零部件發(fā)生故障應(yīng)分別統(tǒng)計(jì)。同一零部件出現(xiàn)不同模式故障也應(yīng)分別統(tǒng)計(jì)，如果同一個(gè)零部件發(fā)生幾處模式相同的故障，則只統(tǒng)計(jì) 1次，故障類別按最嚴(yán)重的統(tǒng)計(jì)?？煽啃栽囼?yàn)前,檢查發(fā)現(xiàn)的故障不計(jì)入統(tǒng)計(jì)。

根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)計(jì)算需要，按單車分別統(tǒng)計(jì)各類故障頻次、首次故障里程、當(dāng)量故障數(shù)、實(shí)際行駛里程、試驗(yàn)平均車速、故障修理時(shí)間、維護(hù)時(shí)間、故障修理費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用等。

9.評(píng)價(jià)指標(biāo)

可靠性行駛試驗(yàn)應(yīng)從當(dāng)量故障數(shù)、平均首次故障里程、平均故障間隔里程、當(dāng)量故障率、千公里維修時(shí)間、千公里維修費(fèi)用等方面的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

四、三高環(huán)境的可靠性問(wèn)題

試驗(yàn)條件

環(huán)境因素

可靠性問(wèn)題

高溫

高溫

高濕度

高輻射

冷卻液沸騰

金屬零件的腐蝕

非金屬零件的老化、變質(zhì)、發(fā)霉

電氣元件的故障

高寒

低溫

冰雪

冷起動(dòng)、制動(dòng)性

冷卻液、潤(rùn)滑液、燃油的凍結(jié)，非金屬零件的硬化失效、采暖除霜裝置的性能、特殊維修性

電氣元件的故障

高原

低氣壓

低溫

長(zhǎng)坡

輻射

冷卻液沸騰、供油系統(tǒng)氣阻

動(dòng)力性能下降

起動(dòng)性能惡化

電氣元件的故障

五、可靠性試驗(yàn)的意義

通過(guò)試驗(yàn)分析、評(píng)價(jià)，提高了產(chǎn)品的可靠性水平，可靠性試驗(yàn)是研究失效機(jī)理的重要手段，通過(guò)試驗(yàn)可以暴露設(shè)計(jì)和制造的可靠性問(wèn)題，經(jīng)過(guò)分析和改進(jìn)，使汽車可靠性增長(zhǎng)的一種手段。同時(shí)也驗(yàn)證了汽車可控性指標(biāo)是否達(dá)到規(guī)定要求。