第2章 汽车可靠性与维修性

汽车检测与维修上海第二工业大学机电工程学院张弦第二章汽车可靠性与维修性第一节汽车故障与可靠性指标一、汽车故障及其分类1、故障的定义：故障是产品在使用过程中不能完成规定功能的现象，它是一种不合格状态。汽车故障是指汽车部分或完全丧失工作能力的现象，其实质是汽车零件本身或零件之间的配合状态发生了异常变化。2、汽车故障的分类：1）按丧失工作能力的程度，分为：局部故障局部故障是指汽车部分丧失了工作能力，降低了使用性能的故障。完全故障。完全故障是指汽车完全丧失工作能力，不能行驶的故障。2）根据故障发生的原因，分为：人为故障是由于在制造或维修过程中，采用了不合格零件，或违反装配工艺和技术规程等原因，造成的汽车故障，属人为故障。自然故障在汽车使用期间，由于自然磨损、腐蚀、老化等原因造成的汽车故障，均属自然故障。3）根据故障的危害程度，分为：轻微故障一般故障严重故障致命故障汽车行业标准《汽车整车产品质量检验评定方法》（QC/T900－1997）规定了按危害程度进行故障分类的原则。二、故障与可靠性的关系1、可靠性的概念：可靠性是指产品在规定条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。它包括：产品的无故障性产品的耐久性2、故障与可靠性的关系：故障决定了产品的可靠性；故障和可靠性是同一事物矛盾的两个方面。3、可靠性理论：可靠性理论是以概率论和数理统计等为理论基础，以试验和调查数据为基本资料，以计算机为辅助手段，按照系统分析的方法，权衡经济得失，进行精确设计，合理制造，准确地使用、维修和科学管理，保证和提高产品可靠性的一门学科。三、汽车可靠性指标汽车可靠性指标常用的主要有以下几个指标：1、可靠度：可靠度R(t)是指产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率。可靠度是可靠性的概率度量，是时间t的函数。可靠度的定义：R(t)＝P（Tt）P（Tt）表示产品能完成规定功能的概率；R(t)表示产品的可靠度。可靠度函数曲线2、故障（失效）概率分布函数F(t)：故障（失效）概率是产品在规定的条件下和规定的时间内，不能完成规定功能的概率，也称为不可靠度。通常用故障（失效）概率分布函数表示。F(t)＝P(T≤t)R(t)和F(t)的关系图3、故障（失效）概率密度函数ƒ(t)：在处理实际问题时，随机变量的概率分布，通常是通过一个随机变量的样本的频率分布来获取的。通过试验，可获得如下曲线。该曲线称为故障（失效）概率密度曲线，它的数学表达式ƒ(t)称为故障（失效）概率密度函数。由此可以得到故障（失效）概率，即不可靠度为：4、故障率（失效率）λ(t)：是指工作到某一时刻尚未失效的产品，在该时刻后单位时间内发生失效的概率。其表达式为：一般认为，汽车或复杂设备故障率λ(t)的曲线如下图所示，根据其几何图形，该曲线又称为浴盆曲线。故障曲线分析：整个曲线可以分作三部分：左边部分为早期故障期，汽车故障率随时间增加而迅速下降。对于新车，使早期故障减少的有效途径是加强磨合期的使用、维护和管理。中间部分为偶然故障期。在此期间，汽车故障率变化趋于稳定，故障发生的原因主要由于偶然因素引发。右边部分为耗损故障期，是指由于老化、磨损和疲劳等原因引起的故障，耗损故障期内，汽车的故障率随时间增加而上升。5、平均寿命：是产品最常用的可靠性指标。对可修复产品是指产品的平均故障间隔时间，记做MTBF；对于不可修复产品，是指产品失效前平均工作时间，记做MTTF。第二节汽车故障（失效）的分布规律汽车故障（失效）时间变量服从分布规律。在可靠性工程中，常用的分布主要有指数分布、正态分布、威布尔分布等。一般来说：汽车总成、电气系统的故障服从指数分布；受磨损零件，如轴承、轮胎等一般服从正态分布；疲劳零件的故障一般服从威布尔分布。第三节汽车的维修性一、汽车维修的定义汽车维修是汽车维护和汽车修理的总称。汽车维护是为维持汽车完好技术状况和工作能力而进行的作业；汽车修理是为恢复汽车完好技术状态或工作能力和使用寿命而进行的作业。二、汽车的维修性1、概念：维修性是指在规定条件下使用的产品，在规定的时间内，按规定程序和方法进行维修时，保持或恢复到能完成规定功能的能力。换句话说，维修性是指汽车发生故障后，能被修复的难易程度。也称可维修性。2、影响汽车产品可维修性的因素：维修设备、维修技术和企业管理水平；汽车本身的结构特性；汽车维修作业水平、组织和管理。三、汽车的维修度1、可维修度和不可维修度：维修度的定义是：在规定条件下使用的产品，在规定时间内按规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复到规定功能状态的概率。维修度是维修性的概率度量，是维修所需时间随机变量t的函数，记做M(t)。表示维修性的尺度还有维修概率密度函数和修复率。2、维修概率密度函数m(t)：m(t)是维修度M(t)的导数。3、修复率μ(t)：是指修复时间达到某个时刻尚未修复的产品，在该时刻后的单位时间内完成修复的概率。4、平均修复时间：是指修复故障的平均时间，记做MTTR。其观测值为修复时间的总和Tr与修复次数n之比。5、维修度和可靠度的区别：维修度是维修时间г小于、等于规定维修时间t的概率；可靠度是指无故障工作时间г大于规定时间t的概率。四、汽车的维修方式汽车维修方式的分类：维修方式事后维修预防维修定期维修按需维修定期预防维修定期计划维修视情被动维修事前预防维修修复型更新型作业：19页～20页，第1、3、5题