汽车开发中的整车可靠性试验研究

张月星　冯晓通

摘 要：随着经济社会与科学技术的不断发展，人们生活质量得到一个质的提升。汽车成为了人们日常出行的重要工具之一。汽车开发过程中，整车可靠性试验可谓是十分重要的一环节，主要是对整车可靠性进行有效试验，以此确保整车性能。如何有效验证汽车在整个设计生命周期内的可靠性已然成为了当前有关研究人员最为值得深入思考的问题。本文从道路试验、试车场道路试验等多个方面进行汽车可靠性试验以及整体可靠性试验，以此为汽车开发中整车可靠性试验提供一些具有参考价值的建议。

关键词：汽车开发；整车可靠性；试验

所谓整车可靠性试验，主要是对整车设计成果通过一系列试验进行验证其可靠性，以此确保汽车在整个设计生命周期内的可靠性。当下按照汽车使用年限而言，汽车开发中的可靠性试验考核周期通常为十年或者是十几万公里，并且考核零件涉及到诸多行业，例如金属、电子以及橡胶等。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。鉴于此，本文对“汽车开发中的整车可靠性试验”进行更深层次的分析具有极为重要的现实意义。

1.汽车开发中的整车可靠性试验种类分析

现如今，汽车数量不断增多。为给人们提供一个安全、舒适的行车环境，则需要对汽车整车进行必要的可靠性试验，以此确保汽车整体性能的优越性。当下汽车开发中的整车可靠性试验主要分为四类。分别是道路试验、试车场道路试验、环境可靠性试验以及虚拟试验[1]。汽车开发中的整车可靠性试验，之所以需要进行多种场地的试验，是因为汽车需要行车环境具有复杂性，例如高温、高寒以及高海拔等。与此同时，汽车整体涉及到诸多行业，例如金属、电子以及橡胶等。为此在实际可靠性试验过程中，则需要选择不同的地点进行相关可靠性试验，以此确保整车可靠性试验的有效性。

2.汽车开发中的整车可靠性试验分析

由上述分析可知，汽车开发中的整车可靠性试验，需要进行多场地试验，以此确保试验的有效性。接下来，对整车可靠性试验加以具体分析。

2.1道路试验分析

汽车开发中的整车可靠性试验当中，常用的试验方式便是道路试验。按照道路的不同，则可以划分为试车场道路试验与公共道路试验两种类型。所谓试车场道路试验，主要是在汽车试验专用车道，相关工作人员严格按照规定试验规范驾驶，以此验证汽车在设计周期内实际使用过程中的可靠性[2]。值得注意的是在此过程中，驾驶一定要严格按照相关规范，以此确保试验结果的准确性。试车场道路主要有卵石路、比利时路、破损路以及标准波道等，以上各种典型道路便能够重现汽车行驶过程中遇到的各种路面，从而在试车场道路上进行相关试验，便可以切实模仿真实道路情况，从而有助于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]。当下市场发展迅速，汽车企业为有效提升市场核心竞争力，就需要加快新产品的开发进度，从而就需要缩短试验周期，进而在试验场可靠性试验的一公里可靠性行驶设置为等效客户在实际使用环境下4公里甚至更高的可靠性。

所谓公共道路试验，主要是指车辆在公共道路上按照驾驶人员一般的驾驶习惯，同时按照产品实际使用情况下的在山路、农村公路、城市道路、国道、省道以及高速路等典型道路上形式里程[4]。与此同时，在试验过程中，还会结合汽车产品的销售区域，具体为优先选择销售量比较大的区域的路面特征。然而公共道路试验所需要的时间较长，并且所需要的试验成本较高，最为主要的是在公共道路上试验具有诸多不可控危险。

2.2模拟道路试验分析

所谓模拟道路试验，主要是指通过相关人员采集汽车在各种道路上执行道路靠性试验规范时，四个车轮的力或者是扭矩作为输入与基准，之后将上述数据转化为道路模拟机所需液压伺服系统的驱动程序，重现汽车在相应的道路试验规范中受力或者是扭矩的情况。值得注意的是在实际模式测试过程中，还需要选择其他关键硬点的应力，作为参考基准，这样便于提升模拟道路试验与实际道路试验的关联度。

道路模拟试验台架早期设置4个通道，为此实际模拟过程中，只能选择不同路面试验垂直载荷造成的疲劳损伤，试验结果与道路试验的关联度较差。现如今，试验台架增加为16个通道，便于测试车轮纵向、垂直以及侧向三个方向的受力情况。这样一来，便可以对整个的结构进行全面分析，从而有助于提升整車可靠性试验的有效性。

2.3虚拟试验分析

所谓虚拟试验，主要是借助现代技术在汽车开发中的一项应用，将整车结构搭建为一个混合多体动力学理论模型，将道路试验中的典型路面以及行驶工况作为输入条件，同时需要结合各种零部件材料的疲劳数据预测其使用年限。虚拟试验主要具有试验周期短、不需要制造物理样车等优势，在科学技术不断发展的背景下，在汽车开发中整车可靠性试验中得到了广泛的应用[5]。试验过程具体为在设计初期需要收集好汽车整车相关数据，便于及时发现潜在问题，从而有助于下一步的优化。值得注意的是虚拟试验注重虚拟技术的应用，为此在具体的应用过程中，则需要该汽车企业具有一定的资质，才能确保虚拟试验数据的有效性。

2.4环境可靠性试验分析

上述可靠性试验，均是考核道路环境对汽车可靠性的影响。然而一个完整的可靠性试验，则需要综合考虑各种气候环境的影响，例如温度、湿度以及气压等。除此之外，汽车可靠性试验还需要进行不同季节试验与腐蚀试验等。只有经过了全面的可靠性试验，才能确保汽车整体性能。夏季试验，主要是将汽车暴露在高温高湿的环境下，一段时间之后，对汽车各零部件性能的分析，以此判断汽车整体结构的可靠性。通常情况下，环境温度设置在35摄氏度以上，以此有效检验汽车冷却系统以及汽车内饰等各构件的耐高温情况。纵观我国地理环境与气候情况，可以得出一个结论便是海南汽车试验场最佳。具体而言，海南汽车试验场处于热带季风气候区北源，年均降雨量2米多一点，年平均辐射量为每平方118.99千卡，并且全年没有雪天气，年平均温度处于24摄氏度左右，极端温度可以达到39摄氏度，汽车中的电子元器件、油液等在高温条件下均会发生物理特性的变化。冬季试验，主要是将汽车放置在零下30摄氏度以下的低温或者是冰雪环境当中。冬季试验所选择的地点，通常选择在我国黑龙江地区，该地区的主要特点便是常年处于雪天气，温度一直保持在零下，极端温度可达零下50度。为此，在黑龙江选择冬季试验，能够有效提升汽车冬季可靠性试验的有效性。腐蚀试验，主要是通过人工配比的不同浓度的盐水来模拟汽车实际使用过程中所受到的电化学腐蚀，同时利用高温高湿环境舱加速腐蚀过程。

3.结语

综上所述，汽车开发过程中整车试验的主要目的在于及时发现设计中存在的问题。为此，有必要在整车可靠性试验过程中，增强与实际环境的关联性，以此增强整车可靠性试验的有效性。

参考文献：

[1]王磊，钟瑞，裴永琪，王华栋.基于有限元的车辆可靠性增长方法的研究[J].汽车实用技术，2017（18）：69-70.

[2]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.

[3]王强.刍议如何验证动车组整车的可靠性[J].科技与企业，2015（06）：189.

[4]陈创.重型载货汽车道路可靠性试验初探[J].汽车实用技术，2014（05）：102-105.

[5]唐柳林.浅议汽车整车和发动机的可靠性试验[J].装备制造技术，2012（06）：117-118+124.