1、主要内容汽车故障与可靠性指标汽车故障分布规律汽车的维修性维修对提高可靠性的作用1汽车故障与可靠性指标1.1汽车故障分类1.2汽车故障与可靠性关系1.3 汽车可靠性指标1.1汽车故障分类按故障原因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。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。的汽车故障，均属自然故障。按故障危害程度致命故障严重故障
2、一般故障轻微故障汽车故障模式(l）损坏型故障模式。如：断裂、碎裂、开裂、裂纹、点蚀、烧蚀、击穿、变形、拉伤、龟裂、压痕等。(2）退化型故障模式。如：老化、变质、剥落、磨损等。(3）松脱型故障模式。如：松动、脱落等。(4）失调型故障模式。如：压力过高或过低、行程失调、间隙过大或过小、干涉、卡滞等。(5）堵塞与渗漏型故障模式。如：堵塞、气阻、漏油、漏水、漏气、渗油等。(6）性能衰退或功能失效型故障模式。如：功能失效、性能衰退、公害超标、异响、过热等。1.2故障与可靠性的关系为什么研究可靠性？随着现代生产和科学技术的发展，可靠性问题越来越受到重视，对汽车而言，其可靠性标志着汽车在整个使用寿命周期内保
3、持所需质量指标的性能。由于汽车在整个寿命周期内，因零件磨损、疲劳等而消耗在维修上的费用，往往是新车原值的 4 一 6 倍。而汽车的使用可靠性在很大程度上取决于汽车的正确使用与维修。故障与可靠性的关系：故障决定了产品的可靠性；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。故障和可靠性是同一事物矛盾的两个方面。可靠性研究的理论基础汽车可靠性理论就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资料，以电子计算机为辅助手段，按照系统工程的分析方法，权衡经济得失，进行精确设计，合理制造，正确的使用、维修和进行科学管理，将汽车的可靠性提高到令人满意的一门新兴学科。定义“产品”，通常是
4、指作为单独研究或单独试验对象的任何元器件、零件，甚至一台完整的设备，如汽车、发动机或气缸体等。“可靠性”，是指产品在规定的使用条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。“固有可靠性”是指产品从设计到制造整个过程中确定了的内在可靠性，它是产品的固有属性。“使用可靠性”则考虑了使用、维修对产品可靠性的影响，包括使用维护方法以及操作人员的技术熟练程度等都会对产品的寿命及功能的发挥产生重大影响。“维修”，是指在系统投入运行后，为保持或在系统发生故障后恢复产品完成规定功能的能力而采取的技术与管理措施。1.3可靠性评价指标可靠度失效度故障概率密度函数故障率函数平均寿命有效度1 1、可靠度：、可靠度：可靠度
5、可靠度R(t)R(t)是指产品在规定的条件下和规定的时间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，是时间度量，是时间t t的函数。的函数。可靠度的定义：可靠度的定义：R(t)R(t)P P（TtTt）P P（TtTt）表示产品能完成规定功能的概率；）表示产品能完成规定功能的概率；R(t)R(t)表示产品的可靠度。表示产品的可靠度。可靠度函数曲线可靠度函数曲线2 2、故障（失效）概率分布函数、故障（失效）概率分布函数F(t)F(t)：故障（失效）概率是产品在规定的条件下和规定故障（失效）概率是产品在规定的条件下
6、和规定的时间内，不能完成规定功能的概率，也称为不的时间内，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。可靠度。通常用故障（失效）概率分布函数表示。F(t)F(t)P(Tt)P(Tt)R(t)和和F(t)的关系图的关系图3 3、故障（失效）概率密度函数、故障（失效）概率密度函数 (t)(t)：在处理实际问题时，随机变量的概率分布，通常是在处理实际问题时，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。过试验，可获得如下曲线。该曲线称为故障该曲线称为故障（失效）概率密度（失效）
7、概率密度曲线，它的数学表曲线，它的数学表达式达式(t)(t)称为故障称为故障（失效）概率密度（失效）概率密度函数。由此可以得函数。由此可以得到故障（失效）概到故障（失效）概率，即不可靠度为：率，即不可靠度为：4 4、故障率（失效率）、故障率（失效率）(t)(t)：是指工作到某一时刻尚未失效的产品，在该时刻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：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一般认为，汽车或复杂设备故障率(t)(t)的曲线如下的曲线如下图所示，根据其几何图形，该曲线又称为浴盆曲线。图所示，根据其几何图形，该曲线又称
8、为浴盆曲线。故障曲线分析：故障曲线分析：整个曲线可以分作三部分：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。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化趋于稳定，故障发生的原因主要由于偶然因素引发。发。右边部分为耗损故障期，是指由于老化、磨损和疲右边部分为耗损故障期，是指由于老化、磨损和疲
9、劳等原因引起的故障，耗损故障期内，汽车的故障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。率随时间增加而上升。5 5、平均寿命：、平均寿命：是产品最常用的可靠性指标。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，记做对可修复产品是指产品的平均故障间隔时间，记做MTBFMTBF；对于不可修复产品，是指产品失效前平均工作时间，对于不可修复产品，是指产品失效前平均工作时间，记做记做MTTFMTTF。有效度可维修产品在某时刻具有或维持规定功能的概率2 汽车故障分布规律指数分布正态分布威布尔分布指数分布单参数分布汽车总成、电气系统的故障服从指数分布；汽车总成、电气系
10、统的故障服从指数分布；正态分布受磨损零件，如轴承、轮胎等一般服从正态分布；受磨损零件，如轴承、轮胎等一般服从正态分布；对数正态分布威尔分布疲劳零件的故障一般服从威布尔分布。疲劳零件的故障一般服从威布尔分布。一般来说：一般来说：汽车总成、电气系统的故障服从指数分布；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；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。疲劳零件的故障一般服从威布尔分布。3汽车维修性维修定义汽车维修性汽车的维修度汽车的维修方式维修定义指为保持或恢复产品能完成规定功能的能力而采取的技术、管理措施。包括：维护和修理
11、维护：维持基本完好和技术状况修理：恢复汽车完好技术状况汽车维修性在规定条件下使用产品，在规定时间内，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。如何具有好的维修性？影响汽车产品可维修性的因素：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；维修设备、维修技术和企业管理水平；汽车本身的结构特性；汽车本身的结构特性；汽车维修作业水平、组织和管理。汽车维修作业水平、组织和管理。汽车的维修度可维修度与不可维修度维修概率密度函数修复率平均修复时间可维修度与不可维修度维修度定义：在规定条件下使用产品，在规定时间内按规定的程序进行修理，保持或恢复到规定功能的概率维修度是维修性
12、的概率度量，是维修所需时间随机变量维修度是维修性的概率度量，是维修所需时间随机变量t t的函数，记做的函数，记做M(t)M(t)。表示维修性的尺度还有维修概率密度函数和修复率。表示维修性的尺度还有维修概率密度函数和修复率。维修概率密度函数m（t）为维修度的导数修复率u（t）指修复时间达到某个时刻尚未修复产品，在该时刻后的单位时间内完成修复的概率。平均修复时间MTTR修复故障的平均时间维修度和可靠度的区别：维修度和可靠度的区别：维修度是维修时间维修度是维修时间小于、等于规定维修时间小于、等于规定维修时间t t的的概率；概率；可靠度是指无故障工作时间可靠度是指无故障工作时间 大于规定时间大于规定时
13、间t t的的概率。概率。汽车的维修方式事后维修（发生故障后才进行的维修）预防维修定期维修（按规定每隔一段时间进行一次维修）定期预防维修，定期计划维修按需维修事前预防维修视情被动维修汽车维修方式的分类：汽车维修方式的分类：维修方式维修方式事后维修事后维修预防维修预防维修定期维修定期维修按需维修按需维修定期预防维修定期预防维修定期计划维修定期计划维修视情被动维修视情被动维修事前预防维修事前预防维修修复型修复型更新型更新型4维修对可靠性的作用汽车故障突发性故障渐进性故障汽车故障的41%-58%是渐进的突发故障也可在一定条件下转变为渐进的汽车故障类型早期故障偶然故障耗损故障作业：作业：1919页页2020页，第页，第1 1、3 3、5 5题题
