发动机可靠性技术的发展.pdf

下发动机发动机可靠性技术的发展作为评价产品 的重要依据之一,可靠性现已在产品 开发、设计、制造等方面显示了越来越重要的作用。丈中讨论了可靠性技术 的 范 围及其实施、可靠性试脸的条件,并以白轴 轴瓦的可靡性研究为例说 明其应用。发动机可靠性所谓可靠性技术,是指以市场上的机械了。可靠性技术的范圈及实施装置为对象,在预定的时间内,能保持其寿可靠性涉及规划、设计、制造、销售、命,发挥其性能、机能的一种综合性技术。服务等各个领域,其中规划、设计阶段最为原来的可靠性概念指的是在既定空间、重要。表 是规划、设计阶 段 的创造 过 程时间条件下,实现赋于产品性能的程度,而现图。表中所列的可靠性包括从设想到实现生在则指的是按计划创造可靠性的整体技术,产化的整个过程,其内容从市场预测到包括如表 所示。以前可靠性是用耐久性、之类情报在内的所有固有技术。与可靠性有关的的概念来表示的,因而可靠性技术受到了这各技术领域如图所示。种模糊不清的概念的影响当然,根据各厂实施包括设计审查、故 障 分析家的经验总结的评价技术是可信的,而能一故障树分析法,”打破这种局面的乃是新的可靠性技术。表及介是可靠性、耐久性及概念的对照,现,故障类型和影 响分析法、统 计在,多以耐久性评价可靠性技术。寿命预测手段威布尔分布法、产品质量,洲,印,护四冲,”矛匀和笋,乎”护”冰”之沐”护妙 岁,挤妙沙妙,挤,乎。挤,乎”护”挤妙挤”挤乎吵矛”妙求”尹,甲,沙”护,乎吵挤,户。涵。户,面上转弯时改善操纵稳定性。综合控制原则上讲,上述 的一切控制方法都可以组合在一起,取得操纵稳定性,转向、附着、舒适性及系统成本的最优解决办法。淤在四轮驱动的车辆上使用不管其结构方案如何,都可以使附着性能与转弯时的可操纵性方面得到进一步改善。改善附着力的时,既可 以通过控制制动系统产生差速锁图带防滑差速器的着明显的优点,因为它对没有负作用,并且可在必要时产生很大的锁紧作用而又不会使转弯困难。此外,在附着系数较高的路作用而获得,也可以由防滑差速器获得。霍德惫供稿姜碧琪校审本文编挥郑乃金年第期一一衰可命性、附久性及概 念的区别可靠性耐久性产品保证的依据段到 销按照实际制造工序管理测,在开质量售、服发阶段按照市场调查及厂家独立的经验为依据的评价标准以往产品保证能充分保证产品质量良好的耐久性可保证产品具有较高的可靠性用实际方法可创造出高质量的产品对新产品的保证不可能充分保证产品的耐久性不一定能创造出高质量的产品二份卫预可中的值品验产实证及保果,结命查寿调的场品市产从出性可测靠优缺点因为有预测机能,所以可适应新产品,并且能进行定量处理产况试样或使用 条件变化很大时不适用,且不能进行定量处理条件变化时,必将创造出新的实际效果衰现阶段可旅性的地位产一一一一一一一一一一一一一一一一一对原来可靠性技术的评价地位对新可 靠 性 技 术的评 价地位在既定空间、时间条件下实现赋予产品性能的可靠性可能性的概念可能性的概念一一一设计、制造、服务固有技术中的技术积累一一巨幸固有技术一令 预测”集经验、实际成绩之大成杏实现新体系化计划管理方式今固有技术作用下的可靠性程序小按计划创造出可靠性的技术。能能卜。一力布班一洲境华水、,一可靠性技术强度密封一润沿川一一荷一一负性料材损磨结构布置图与可靠性一存关的各技术领域一韵一国外汽车表规划设计阶段中可靠性的创造过程且,坦嚼嚼嚼川川谓谓烈烈二本设想神,商品 内容商品待色,固有技术可靠性技术些“业协,整 休一致,一性能、机能,可靠性技术的插人商品化决策井开废旧际匕个情报信息个事前间题的解决个统计预测个故障机理个凶有技术十,个个个个固 句最 清有题 优报技预 化信术 测技 息术今、求个情报信息一一求术要。一愁一吵的鳃赫靶曰聪科崎一般一团蒯跻碘土于冲一商一阵卜阮烤百剥概念追踪、实施过程中的质量机能展开 图法等进行可靠性分析,但在技术领域中,对提高可靠性来说最重要的是故障机理其内容是从原理上解释装置等发生故障的机理,从大量试验 中探明故障的本质原因。向数字和时间挑战如若 从一开始就将商品的故障发生率控制在占标准偏差,那么市场就不 会出现问题。在正态分布中为,所以说故障发生率应在以下。但象当代汽车这种年产万 辆的产品,即使有的故障发生率也是非常大的,这个值是不允许的。现在要求产品在保修期内年的故障发 生率应控 制 在己的以下,如图所 示。目前,汽车正在向长寿命化发展,保修期也有随之延长的趋势。但寿命检测尚不能贯穿于整个保修期,且不能实现仅仅从统计处理得吸拼卜布、一卜二乙二二二二卜一一一贡泣“泛二故障发产门甘。以弋均使用杀件保修期、华峪哭军兴吸都图时伙肉眼观察到的数字和时间障碍注用低故障发生率表示“数字的障碍”用长保修期表示“时间的障碍”来的数字,所 以可靠性技术的发展落后于性能及机能研究的发展。解决上述课题 的方法有以下 种灵活运用过去的数据从统计学的角度看,虽然不能一次获得很多样品数据,但可综合长期的试验及市场数据。此时不 能仅仅以故障发生率作为问题,应调查故障发生的机理,分析故障,综合数据。强化寿命试验强化一一强 制增加负载、速度、频率及其它因素夕用易发生故障的结构模型做试验,用短时间、少样品加以评价。事先鉴别故障原因。预测故障原 因,定量地掌握它,估计故障对产品的影响程度夕然后加以排除。不可能时,事先应准备好解决的措施。可靠性试验 的条件汽车尽管精度很高,但使用者多不是特定人员,且环境、行驶工况千差万别,变化很大,因此只有以其使用环境、条件为前提制造商品,才 能确保可靠性要求。在实验室中再现使用条件,制定永恒措施本身就是 可靠性试验,但发生频率低的故障在实验室中很难再现,这就需要大幅度增加试验时间、次数或提高负荷条 件进 行试验。强 化试验如图所示。实施强化试验 时最重要的是强化条件负载、速度、时间、次数,但要与使用条件相吻合。二幼日年第一期一工故障再现曲线、勺泛翻书轴沃有效宽试验时间,次数度图对通过强化试验再发生率低的故障,必须再强化试验条件、试验 时间或次数轴乒 览全负荷剑轴承接触表面压力。“般行驶最大功率时。缎大扭矩时份曲轴轴瓦的可雄性研究轴瓦寿命的理论计算法汽车发动机的曲轴轴承尺寸与整个发 动机的大小及磨损有关,应尽量缩小尺寸。但缩小轴承尺寸会明显降低其寿命。根据图所示的强化试验及理论研究,设定了合理尺寸,延长了使用寿 命。影响轴瓦寿命的因素有轴承表面压 力尸及滑动速度、润滑状态等,一般用值表示。根据上述相关因素,从轴承摩擦能理论可导 出下述方程式一石准、一一,准。,入,、,、二,飞二,孟一工一、,一二一一大。七式中厂摩擦系数,曲轴总转数,一磨损量,己达到寿命时的磨损量,二磨损常数,。定义的磨损阻力值受轴瓦材料、硬度、表面情况、润滑状态的影响。,。、,一,十飞上式 中,句二谧摆少十一片一、一、一占二一沈占。,、。,、。,、一拱红可简化为厂右一奈“,一一。式 中,若将看作寿命,那么该值即是占二占。时的值。因此上式可 得二,。、。二、了“玄风、图匕习主轴承连杆袖示缩小宽度后的轴承接触表面压力式中厂乙。为含有二的常数,所以在一连串的试验范围内,告一。二常数可见,寿命与轴承的表面压力、滑动速度、摩擦系数成反 比,与磨损阻力值成正比。轴瓦寿命的试验结果用水平对置缸发动机的轴瓦了如 图缩小其宽度。轴瓦材料为 涂川一涂层和涂一涂层,试验条件分两类,一类是一一国外汽车高速高负荷固定不变,另一类是低速低负荷和高速高负荷循环试验。循环试验条件 中的连杆轴承轴瓦寿命试验结果如图 所示。一定速度条件下的轴瓦寿命基本上是循环试验 的倍。图是发动机油温对轴瓦 寿命的影响,以油温时的数、轴承表面压力及滑动速度的值,用刀。一”一“一“来表示。总的来说夕以可靠性为目的的具体目标是最终确保产品在许用寿命期内能具有稳定的质量,但装置愈复杂、部件愈多的商品,愈难保持较高的可靠性。要解决上述 问题,轴瓦寿 命为 基础。图是轴承表面压力、滑动,速度对轴瓦寿命谁的影响,寿命与玄轴承表面压力的蔽次方成反 比,畏与滑 动速 度的忿次方也成反挤比。从 以上结果可知,磨损阻力值是影响摩擦系轴瓦材料试验条件全负荷一。油温卜、三一、一、一、卜、匀,川的,、川亨了了西 勺尸寸一曲轴总转数,图连杆轴承轴瓦寿命试验结果达 到寿命极限时的总转数卜卜卜卜万卜毛尸石几住氏一习油承表面压力扔可速寿诀年,。、。一一“一霖太水,上全的抽命为飞扭姆余闷寨喝探界、必众公介减娜肠井,奴】一,润滑油沮占州自口图油温对轴瓦寿命的影 响认只之奄飞 卜卫,开发出用户满意的高质量产品,只有依靠可靠性技术,因而各个相关技术领域的互相支持是非常重要的。今后的社会对生产厂家的产品的可靠性要求越来越高夕只有能满足社会要求,能为社会提供更高质量 的商品的厂家,才是最后的胜 利者。言川供稿吴宪明士一一贪吮代片跪,图轴承表面压力、滑 动速度对轴瓦寿命的影响工一一一皿一一校审本文编样苏忻年第 期一罗一