探究汽车开发中的整车可靠性试验

探究汽车开发中的整车可靠性试验

薛晓亮

身份证号码：230521198805132915

摘要：随着经济社会与科学技术的不断进步，人们的生活质量得到了显著的提高。汽车已成为人们在日常出行中不可或缺的工具之一。在汽车开发过程中，整车可靠性试验显得尤为重要，它主要目的是对整车的可靠性进行有效的测试，以保证整车的性能表现。如何全面验证整车设计生命周期内的汽车可靠性已成研究人员关注的焦点。本文从多个方面，如道路试验和试车场道路试验等，提出了一些值得参考的整车可靠性试验建议，以提高汽车开发中整车可靠性。

关键词：汽车开发；整车；可靠性；试验

引言

所谓整车可靠性试验，是对整车设计成果进行一系列试验，以验证其可靠性，并确保汽车在整个设计生命周期内的可靠性。目前，汽车可靠性试验通常根据汽车使用年限定为十年或十几万公里，并涉及多个行业的零部件考核，包括金属、电子和橡胶等。与此同时，由于汽车使用条件较为复杂，诸如高温、高寒以及高海拔等，在整车试验过程中，也需要重视该方面的试验。为此，在整车可靠性试验过程中，则需要选择多种场地开展试验，以此确保试验的有效性。

一、整车可靠性试验类型分析

如今，汽车数量不断增加，为了给司机们提供更加安全、舒适的行车环境，需要对汽车整车进行可靠性试验，以确保其整体性能的优越性。目前，汽车开发中的整车可靠性试验主要分为四类：道路试验、试车场道路试验、环境可靠性试验和虚拟试验[1]。汽车开发中的整车可靠性试验需要在多个场地进行，因为汽车需要在复杂的行车环境下进行测试，包括高温、低温和高海拔等条件。另外，汽车整车涉及到多个行业，如金属、电子和橡胶等材料。因此，在实际的可靠性试验过程中，需要选择不同的地点进行试验，以确保整车可靠性试验的有效性。

二、汽车整车可靠性试验分析

1.道路试验分析

汽车开发中的整车可靠性试验常采用道路试验作为主要方法。道路试验可以分为试车场道路试验和公共道路试验两种。试车场道路试验是指在汽车试验专用车道上，按照规定的试验规范，由相关工作人员严格驾驶，以验证汽车在设计周期内实际使用过程中的可靠性。在进行试车场道路试验时，需要严格按照相关规范进行驾驶，以确保试验结果的准确性。试车场道路包括卵石路、破损路和标准波道等，这些道路能够模拟汽车行驶中遇到的各种路面情况。通过在试车场道路上进行相关试验，可以有效地模拟真实道路情况，从而帮助确保可靠性试验结果的有效性。每家汽车企业均有着自己不同的试验规范，试验规范的制定一般由目标市场中的目标客户实际使用情况，筛选出其中代表大部分客户的最恶劣的行驶情况，从而在试车场通过特定的车速与循环数量，重现上述工况，同时需要累计汽车考核周期内使用条件下的可靠性积累，以此有效提升整车可靠性试验的有效性[3]。当前市场迅速发展，为了提高市场竞争力，汽车企业需要加速新产品的开发进程，缩短试验周期。在试验场进行可靠性试验时，应将一公里可靠性行驶设置为相当于实际使用环境下四公里甚至更高的可靠性水平。公路试验一般是指车辆在公共道路上按照驾驶人员的一般驾驶习惯进行测试，同时根据实际产品使用情况在山路、农村公路、城市道路、国道、省道和高速公路等典型道路上行驶一定里程。同时，试验过程中还会考虑汽车产品销售区域，尤其是优先选择销量较大的地区的路面特征。然而，公共道路试验耗时较长且成本较高，更重要的是存在许多不可控的危险因素。

2.模拟道路试验分析

模拟道路试验是指通过采集汽车在不同道路上进行道路可靠性试验时，将四个车轮的力或扭矩作为输入与基准的相关数据。随后，将这些数据转化为道路模拟机所需液压伺服系统的驱动程序，以复现汽车在相应道路试验规范下所受力或扭矩的情况。需要注意的是，在实际的模式测试过程中，还需选择其他关键硬点的应力作为参考基准，以提高模拟道路试验与实际道路试验的关联程度。早期，道路模拟试验台架仅设有4个通道。因此，只能通过模拟不同路面试验垂直载荷所导致的疲劳损伤来进行实际模拟。然而，该试验结果与实际道路试验的相关性较差。如今，试验台架已增加至16个通道，从而使得能够测试车轮在纵向、垂直和侧向三个方向上的受力情况。这样一来，就能够对整个结构进行全面分析，从而提高整车可靠性试验的有效性。

3.虚拟试验分析

虚拟试验是一种在汽车开发中广泛应用的技术。它利用现代技术将整车结构建立为一个混合多体动力学模型，在模型中输入典型路面和行驶工况，同时考虑各种零部件的材料疲劳数据，以预测其使用年限。在科学技术不断发展的背景下，虚拟试验在汽车开发中整车可靠性试验中被广泛应用，其主要优势包括试验周期短且无需制造物理样车。进行试验时需先收集汽车整车相关数据，以便发现潜在问题并进行优化。虚拟试验注重技术应用，要保证汽车企业具有资质以确保虚拟试验数据有效。

4.环境可靠性试验分析

综合考虑气候条件（如温度、湿度和气压等），才能进行完整的可靠性试验。此外，还需要进行不同季节和腐蚀等试验。只有通过全面的可靠性试验，才能保证汽车整体性能。夏季试验的主要目的是将汽车暴露在高温高湿的环境下，一定时间后对汽车各个部件的性能进行分析，从而评估汽车整体结构的可靠性。一般情况下，环境温度会被设置在35摄氏度以上，这样可以有效地测试汽车的冷却系统以及内部构件在高温环境下的耐久性。根据我国的地理环境和气候条件，可以得出一个结论，即海南汽车试验场是进行夏季试验的最佳场所。海南汽车试验场位于热带季风气候区北源，年均降雨量超过2米，年平均辐射量约为每平方118.99千卡，全年无雪。年平均温度约为24摄氏度，最高可达39摄氏度。在高温条件下，汽车中的电子元器件和油液等物理特性会发生变化。冬季试验主要在零下30摄氏度以下的低温或冰雪环境中进行。冬季试验常选择在我国黑龙江地区，该地区特点为经常下雪，温度一直保持在零下，极端温度可达零下50度。选择黑龙江进行冬季试验，能有效提升汽车冬季可靠性试验的有效性。腐蚀试验通过使用不同浓度的盐水模拟汽车实际使用过程中的电化学腐蚀，并在高温高湿环境舱加速腐蚀过程。

结语

总之，汽车开发过程中整车试验的主要目标是在及时发现设计缺陷。因此，在进行整车可靠性试验时，有必要增强与实际环境的相关性，以提高整车可靠性试验的有效性。

参考文献：

[1]王铁，武文超.基于道路试验的整车耐久性评估方法研究[J].上海汽车，2016（08）：34-38.

[2]孙文政.汽车产品开发的道路可靠性试验过程浅析[J].轻型汽车技术，2019（Z1）：15-17.

[3]韩永飞.纯电动汽车开发整车试验项目探讨[J].企业科技与发展，2018（06）：59-60.