汽車整車和發動機可靠性道路試驗分析

姜鯤昌　張明

摘要：在近年來汽車行業的發展過程中，整車道路試驗是檢測和優化汽車整車性能的重要手段，對汽車向更高質量方向的發展具有很重要的現實意義，基于此，本文在表述當前國內整車和發動機可靠性實驗研究的基礎上，通過實驗，獲取了對汽車相關測試的性能測試曲線和數據，在后續的發展中，分析了可靠性道路試驗中易發生的故障，以期能為汽車相關部件的改進或優化設計提供有益的參考。

關鍵詞：汽車；整車實驗；可靠性；發動機

汽車的發展年代久遠，新時期的汽車產業更是成為了很多國家的支柱產業，對其國民經濟的發展發揮著日益重要的影響，我國的汽車行業雖起步晚，但發展迅速，且隨著當前人民生活水平的提高，新時期的人們對于汽車的需求量急劇增長，促進了我國汽車行業的蓬勃發展，這也使得人們對當前的汽車在安全性等方面提出了更高的要求，針對此，國家相關部門對汽車的整個生產過程，尤其是發動機，都制定了完善的標準體系和考核方法，貫穿了汽車的前期研發、驗證以及后期的銷售等，為汽車的購買車提供了相應的保障和依據。

1.整車試驗的具體內容及發展現狀

我國是汽車使用大國，針對消費者的相關需求和汽車行業的發展狀況，制定了相應的法規和標準，其中規定發動機必須通過 200 h 冷熱沖擊和400h交變負荷可靠性臺架試驗，此外，整車還必須通過10萬km可靠性道路試驗。只有上述兩項通過，才能成為合格的產品，繼而進行后續的銷售等。

對汽車進行性能檢測的過程中，所謂的整車的可靠性道路試驗即汽車負載一定重量的情況下，按規定的試驗場設置的高速、凹凸、彎道、涉水、沙石等路面行駛，且要按照規定的速度來完成相應的里程數考核，證明車整體性能的優越性和可用性；發動機試的可靠性臺架試驗，即對汽車發動機進行試驗時將其安裝在發動機測試試驗臺上，進行規定的連續運轉，這期間要按規定的轉速、功率和扭矩來實施，考核其是否可按照規定時間完成所有要求的運轉。綜合來看，驗證產品是否符合設計要求是這兩種試驗的目的，并在此基礎上將設計中的隱患暴露了出來，使得相關的產品設計及開發人員可針對問題進行及時的改正和補救，進而確保產品良好的安全性和實用性[1]。

就目前發展來看，新時期的整車及發動機可靠性試驗在進行不斷改進和創新，基于安全性等方面考慮，國家也提高了可靠性實驗的考核的標準，據相關規定來看，新時期的整車可靠性道路試驗中新增了一項工況測試，對其的試驗設置是根據模擬用戶的實際使用來進行的，明確規定了行駛的時速、檔位和制動的使用以及加、減速情況，這種形勢下，強化了對發動機、離合器總成、制動系統以及變速器的總成的考核；另一方面，對于發動機可靠性臺架試驗進行了大幅改革和創新，一改往日的全速全負荷可靠性臺架試驗，使其變為更全面化的交變負荷、冷熱沖擊可靠性臺架試驗，改進前的試驗中，水溫、負荷和轉速保持不變，而改進后，發動機的水溫、負荷和轉速是交替變化的，如圖1所示。

如上圖，發動機啟動后，汽車的發動機轉速由怠速升至105%額定轉速，經過設定的時間后，又降至最大凈扭矩轉速，隨著時間的推移，轉速會升至最大凈功率轉速，此外，在試驗的負荷方面，由零加之最大凈扭矩。上圖試驗的實施是交替運行的，需在規定的時間內完成。此外，試驗中，發動機的快速加載和轉速的急劇變化會形成劇烈的振動和沖擊，相比于全速全負荷可靠性臺架試驗，改進后試驗的破壞性更大。

2.對改進后汽車整車和發動機可靠性道路試驗的分析

綜合新時期汽車行業的發展和相關政策來看，針對汽車整車和發動機可靠性道路試驗，國家提高了考核標準，以借此達到督促廠家注重提高整車溝壑發動機質量的目的，并在此基礎上促進我國汽車行業的不斷發展，和制造水平的不斷進步，改進后的試驗考核后，降低了故障率，使得汽車的相關部件和性能得到了有效保障[2]。

按發動機匹配整車進行試驗所出現故障來看，即使汽車的發動機通過了交變負荷、冷熱沖擊可靠性臺架試驗考核，但不可否認，其仍然容易在搭載整車及逆行能夠整車可靠性試驗中出現故障，如橡膠件硬化龜裂、發電機支架斷裂、各密封部位的滲油、滲水等等。

經筆者進行大量的分析及試驗認為，這是故障的出現是因為發動機在進行交變負荷、冷熱沖擊可靠性臺架試驗時，其所具有的現場條件與進行整車可靠性道路試驗時的不同而造成的，這種不同主要體現在發動機承受不同的振動和溫度方面，因為改進后單個發動機的試驗是在室內試驗臺架上實施的，這種情況下，即便發動機冷卻液出口溫度有105℃，但試驗大環境的溫度卻為日常室溫，加之空氣減振的地基和試驗中的支撐懸置為液體、橡膠與空氣三位一體的彈性支撐裝置，又使用變速器或彈性聯軸器連接測功機，這種試驗設置與連接使的發動機與測功機的安裝對中的同軸度≤0.02mm，進而對發動機運轉時產生的振動實現了有效消除或衰減。

在發動機搭載整車做可靠性道路試驗時，試驗的環境為半密封、散熱受限且空間緊密的汽車發動機艙內，這種環境下，發動機運轉必然產生大量的熱輻射，使得發動機艙內溫度遠高于臺架試驗的室溫，除此之外，此試驗中汽車需完成各種工況下不同路面的顛簸行駛，試驗中產生的振動極易造成密封膠圈失效、發電機軸承早期磨損以及，滲油、滲水等等故障。

3.結束語

綜上所述，新時期的發展中，針對汽車行業的發展和人們對汽車提出的新需求，國家提高了整車和發動機可靠性試驗的標準，針對此現狀，本文對改進后的汽車整車和發動機可靠性道路試驗進行了研究，并針對改進后試驗中出現的故障進行了詳盡分析，以期能為提高我國的汽車生產和制造技術提供有益的參考。

參考文獻：

[1]唐柳林.淺議汽車整車和發動機的可靠性試驗[J].裝備制造技術，2012，06：117-118+124.

[2]夏曉峰.汽車ABS及NVH特性整車道路試驗[D].南昌大學，2011.