发动机附件轮系耐久性试验方法研究

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1、发动机附件轮系耐久性试验方法研究(申请清华大学工程硕士专业学位论文)培养单位：汽车工程系工程领域：动力工程申请人：张远丽指导教师：金振华副研究员联合指导教师：张志福高级工程师二○一五年十二月ResearchontheMethodofEngineAuxiliaryAccessoryDriveSystemDurabilityTestThesisSubmittedtoTsinghuaUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementfortheprofessionaldegreeofMasterofEngineeri

2、ngbyZhangYuanli(PowerEngineering)ThesisSupervisor：AssociateProfessorJinZhenhuaAssociateSupervisor：SeniorEngineerZhangZhifuDecember,2015摘要摘要由于现代车用发动机集成度越来越高，技术结构越来越复杂，国标中规定的几项耐久性试验方法，已远远不能满足发动机开发过程中试验验证的需要，国内自主品牌车企大多在发动机试验验证方案的设计方面经验较少，发动机开发过程中部分零部件被“过验证”，而另一部分未验证充分，导致耗费大量的试验成本和时

3、间的同时，售后还是存在较高的故障率。通过对售后故障率较高的失效模式设计针对性的验证试验，并优化发动机的试验验证方案，可以有效地降低这些失效模式的故障频率。本文结合自主品牌车企某在研发动机的开发过程，针对该车企发动机附件轮系中售后故障率较高的几种失效模式，设计试验验证循环，并对其验证效果进行评估。本文首先分析了该车企几款已上市发动机的售后维修记录，以附件轮系中的几种故障率较高的失效模式作为试验验证的对象；然后通过分析各种道路测试记录，提取了城市、高速和混合道路三种参考循环作为损伤计算的依据；再通过对各失效模式的载荷测试或计算，运用各种寿命或损伤预测理论，

4、计算出了各失效模式在城市道路参考循环中各工况的损伤率，并从中选取损伤率较大的工况组成了附件轮系的耐久性试验验证循环。使用两种方法评估了该试验循环对附件轮系各失效模式的验证效果。一种是将本试验循环加到该车企原有的组合试验方案中，构成新的组合试验方案，运用AVL公司LoadMatrix的方法，分别计算各失效模式在两种组合试验方案验证下可以达到的可靠度，通过可靠度对比评估该试验循环的验证效果。第二种方法是在多样本数的可靠性试验中，在相同的试验时间和可靠度下，通过对比使用不同试验循环所需的样本数量，分别计算了使用该试验验证循环和该车企现有试验方案中对附件轮系验

5、证最好的试验循环所需要的样本数量，样本数量越小，说明试验验证效果越好。本文研究的试验循环已应用到该在研发动机的试验验证方案上，并完成了600小时台架耐久性试验，证明了该试验循环的可执行性。关键词：失效模式；参考循环；损伤率；可靠度IAbstractAbstractAsthehigherintegratingandcomplicatedstructureofpresent-dayvehicleengine,fourkindsofdurabilitytestinthenationalstandardofchinaarenotmeettherequireme

6、ntsofenginedurabilityvalidation,manyoftheChineseindependent-brandautomobilecompaniesarelackoftheexperiencetoself-designenginetestplan,theresultisthatthevalidationistoomuchonsomepartsbutnotenoughontheotherparts,thatiswhytherearemuchpartsfailureduringthecustomerservicealthoughspen

7、thugemoneyandmuchtimeduringtheenginedevelopmentofthosecompanies.Thefailurefrequencyofcustomerservicewillbedecreasedbydesigningspecialtestmethodforthefailurepartsandoptimizingtheenginetestplan.WithanewenginedevelopingprocessofsomeChineseindependent-brandautomobilecompany,thetextd

8、esignedatestcycleforseveralfailuremodewithhighe