浅谈汽车道路可靠性试验

摘 要：汽车道路可靠性试验是汽车主机厂在产品开发过程中至关重要的试验验证环节，汽车通过在特定的试验场地开展可靠性试验验证，可以快速找出汽车产品设计的薄弱点，及时进行汽车产品的优化与改进，以及提升汽车产品的可靠性和稳定性。本文详细分析了汽车道路可靠性试验的目的与意义，方法以及过程等。

关键词：汽车 道路可靠性 试验

0 引言

2023年，我国汽车产销量分别达到3016.1万辆和3009.4万辆，同比增长分别为11.6%和12%，产销量创下历史新高，并实现两位数较高增长，这一系列数据表明，当前我国汽车行业已经进入快速发展阶段。然而，随着汽车产销数据的增长，汽车质量投诉指数也在不断攀升，汽车质量问题已经成为消费者关注的焦点之一，因此汽车主机厂高度重视汽车产品开发过程中的整车试验，尤其是开发验证阶段的整车道路可靠性试验，并将其作为评估车辆的可靠性和稳定性的重要验证手段。本文从开展汽车道路可靠性试验的目的与意义出发，介绍与分析道路可靠性试验的方法与过程，对于提升和优化汽车产品性能具有一定的参考作用。

1 道路可靠性试验的目的与意义

1.1 目的

在汽车产品开发过程中，为了验证车辆在各种道路条件、气候环境和行驶工况下的动力性、经济性、驾驶性、制动性等性能表现，通过对车辆进行长时间、高强度的行驶测试，以发现潜在的设计缺陷和生产质量问题，确保车辆在实际使用中的可靠性。

1.2 意义

首先，通过道路可靠性试验可以全面检测车辆在各种路况和环境下的性能表现，从而针对性地优化车辆的设计和生产工艺，提高车辆的整体性能。其次，可以帮助检测车辆在行驶过程中可能遇到各种突发情况，如突然的刹车、避让等情况下的反应和表现，从而评估车辆的安全性。最后，通过道路可靠性试验可以在早期研发阶段发现和解决车辆潜在的问题和故障，避免这些问题在车辆量产后期使用中引发更大的故障或安全隐患。

2 试验条件

2.1 试验场地

通常情况下，汽车产品开发、定型以及产品投放市场后不断地改进等，都需要在汽车试验场进行可靠性试验[1]。然而汽车可靠性试验分为整车台架可靠性试验、虚拟仿真可靠性测试，以及整车道路可靠性试验。其中，道路可靠性试验是需在专业的汽车试验场（包含各种典型路面，如：高速环道、凹凸不平路、场区山路、越野路等）内进行[2]。本文将以盐城汽车试验场的试验工况来进行分析。

盐城汽车试验场由中国汽车技术研究中心（CATARC）投资控股，总占地面积约6300亩，场内共有13种类工况路面，试验道路总长约60公里，是国内领先的第三方汽车试验场地。场地情况见下图1。

2.2 试验样品状态

在汽车开发验证阶段和投产阶段开展的整车验证的零部件状态各有所不同。在开发验证阶段，一般一款车型有多种配置的情况下，需按每种车型配置至少一台样车进行策划道路可靠性试验，其零部件采用非全工作和全工装状态进行验证，且整车则必须满足道路试验安全条件，以及需确保车辆状态良好，电池电量、轮胎气压、刹车系统等符合使用要求。在投产阶段，试验样车的零部件采用量产状态，并进行整车一致性验证。一般需开展多轮次的整车道路可靠性试验，施以验证和考核整车及其零部 件符合设计要求，整车验证策略如下图2所示。

3 试验方法与过程

3.1 试验前准备

在正式开展汽车道路可靠性试验之前，试验工程师需确认车辆各项技术状态符合路试要求。需有关部门在提交符合路试要求的车辆至试验部门后，由试验工程师接收样车并组织对车辆进行常规的静态质量检查，以及四轮定位、仪表校对、底盘关键部件扭矩检测、磨合行驶等必要性工作，并记录车辆基本信息。

3.2 试验内容

汽车道路可靠性试验要测试的里程，一般要几万公里以至几十万公里，才能将产品的薄弱环节找出[3]。其实，在汽车试验场开展的道路可靠性试验，某种程度上也算是一种加速疲劳试验，一般一车/轮次道路可靠性试验的结构损伤目标相当于等效最严苛销售区域90%用户在24万公里条件下的使用强度。根据汽车主机厂结合汽车试验场特定的场地情况，制定相应的测试规范，试验工况与里程如下表1所示，试验工况采用在试验场内以高速环道和变速工况路面为主，其他各种典型路面为辅，进行依次且反复的循环道路试验，试验里程累计完成至40000km。

通常试验任务要求，样车需在一定标准的试验载荷下，主要完成高速环道和变速工况，此两种工况里程合计占总试验里程的70%。样车通过在高速环道上进行特定的速度完成特定的试验里程，以检验汽车的动力性、经济性；其次变速工况，则是在特定的直段路和弯路况下完成特定的试验里程，以检验样车的加速、减速、变道、停车等操作性能。

此外，在汽车道路可靠性试验行驶项目全部结束之后，为了检测车辆各总成内部结构有无其他异常现象，需要对车辆进行拆解检查[4]。

3.3 试验过程

3.3.1 行驶工况统计

在汽车道路可靠性试验进行中，每日每班次的试验驾驶员需填写行车记录单，并详细记录汽车行驶里程、速度、加油/充电时间等关键信息。试验工程师依据试验驾驶员填写的行车记录单（试验工程师每天都应检查行车记录单，确认当日发生的确实情况）[5]进行车辆行驶工况的统计，并且将当日试验完成情况，通过试验日报的方式，通报至相关部门。

3.3.2 故障信息反馈

试验驾驶员需每天对车辆进行常规的功能性检查，以及定期的维修保养。一旦在检查过程中发现车辆存在任何故障，都需要立即进行相应的故障信息反馈[6]。故障信息的反馈通常是以照片加文字描述的形式，试验驾驶员通过即时通讯设备反馈给试验工程师处理。

3.3.3 故障处理与统计

当车辆在试验过程中发生故障时，须立即停止行驶。试验驾驶员对故障进行初步排查并据实记录故障现象，且将初步排查结果反馈至试验工程师；试验工程师第一时间对故障表现再加以分析，并判定故障类别（通常分为致命故障、严重故障、一般故障、轻微故障四种类别），并将故障信息传递至相关专业部门，在得到专业人员的故障处理指令或故障消除后，试验驾驶员才能继续开始可靠性试验。

在故障统计时，应遵循以下原则：首先，试验过程中未排除的故障按只统计一次的原则要求不重复统计同一故障，且将故障按最严重的情况进行分类。其次，车辆磨合行驶期间发生的故障需纳入故障统计并参与评定。最后，同一零部件出现不同状态的故障需分别统计，如果同一个零部件发生多处相同状态的故障，应当只统计一次，故障按最严重的情况进行分类。

当故障统计完成后，需计算平均首次故障里程和平均故障间隔里程，用以判定故障评价指标的符合性，其计算方法如下。

平均首次故障里程计算公式：

式中：Tf---平均首次故障里程，km；

n---样车数；

ti---第i辆样车的首次 故障里程 ，km。在试验期间第i 辆样车未发生故障时，ti需按试验截至里程计，公式中的“ ＝ ”应改为“ ＞ ”。

平均故障间隔里程计算公式：

式中：Tb-平均故障间隔里程，km；

n ---样车数；

t ---检验截至里程（包括磨合里程），km；

r ---所有样车发生的故障 总数 ，当r=0时，需按r=1计 ，公式中的“ ＝ ”应改为“ ＞ ”。

4 试验结果

当汽车道路可靠性试验结束后，试验工程师对试验数据进行统计和处理。对于试验结论的判定，通常情况下，当可靠性指标符合整车属性目标要求则判定为合格；针对某些特殊零部件或系统搭载整车的试验结果的判定，往往是在整个试验过程中该零部件或系统未出现故障判定为合格。最后，试验工程师编写可靠性试验报告，试验报告的主要内容包括：试验任务来源及目的、试验依据、试验对象、试验开始和结束时间、试验地点、实际完成里程、故障统计情况、试验结果等信息。

5 结束语

在汽车产品开发验证过程中，通过开展汽车道路可靠性试验，用以科学的试验方法和数据分析，为汽车产品设计优化和改进提供了有力的支持；与此同时，通过开展汽车道路可靠性试验，不仅大幅缩短汽车产品开发验证周期，也为汽车产品快速地推向市场起到了关键作用。

参考文献：

[1]王国丽.王丽君.汽车强化道路可靠性试验强化系数的研究[J].车辆与动力技术，2013（2）.

[2]王新，晋英林.浅谈汽车道路可靠性试验过程的应用[J].汽车博览，2020，000（008）：144.

[3]闫彦朋，冯栋.浅谈汽车试验场道路可靠性试验[J].中国机械，2015（7）：2.

[4]张得鹏，杨聪慧.汽车可靠性试验方法的研究[J].时代农机，2017，12（44）：12.

[5]刘玉灿.浅谈提高汽车可靠性的试验方法[J].中国高新技术企业，2011（13）：82-83.

[6]苑吉友.汽车产品开发道路可靠性试验过程浅析.建筑工程技术与设计[J].2020.