一种围绕B10寿命目标的发动机耐久验证可靠性评估方法技术

本发明专利技术公开了一种围绕B10寿命目标的发动机耐久验证可靠性评估方法，包括以下步骤：1）进行发动机耐久试验的准备，设定发动机B10寿命目标；2）计算发动机耐久试验的数量；3）在台架上运行发动机耐久试验，对发动机耐久试验的结果进行验证；4）确定通过发动机耐久试验的考核件的关键零部件进行主观评级D1和磨损程度评级D2；5）得出发动机耐久试验所代表的失效里程；6）计算发动机B10寿命下的可靠度，评估发动机耐久验证后的可靠性。本发明专利技术建立以B10寿命为目标制定合理的耐久试验时长和样本量避免了发动机的耐久验证过考核和欠考核，为评估发动机耐久验证后的可靠度提供了失效样本，节约了时间和经济成本。了时间和经济成本。了时间和经济成本。

【技术实现步骤摘要】
一种围绕B10寿命目标的发动机耐久验证可靠性评估方法


[0001]本专利技术涉及汽车发动机疲劳验证
，具体是指一种围绕B10寿命目标的发动机耐久验证可靠性评估方法。

技术介绍

[0002]汽车发动机工作到B10寿命里程时，预计有10％的产品将会出现故障需要大修，因此一般用B10寿命表示发动机的可靠性。现有的发动机耐久性和可靠性验证过程中，发动机完成规定时间的耐久试验未出现失效，即认为发动机达到了耐久性和可靠性的要求，基于可靠性分析和寿命检验的理论基础韦布尔分布(Weibull分布)，拟合可靠度函数曲线，可以计算满足B10寿命下的可靠度，评估发动机耐久验证后的可靠性。可靠度是产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的概率，可靠性是产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。
[0003]现有的评估方法未围绕B10寿命目标的达成，发动机耐久验证的B10寿命目标表示发动机的可靠度为0.9时，设计合理的发动机耐久试验验证时间、样本量和可靠性评估方法，主要存在以下问题：未基于B10寿命里程目标来确定发动机耐久试验的验证时间；未有如何将发动机耐久试验时间等效于客户正常驾驶剖面下行驶里程的推导方法；客户正常驾驶剖面是对车辆从客户接收到车辆寿命终结或退出使用这段时间内所经历的里程。基于耐久试验后的考核件评估结果如何外推其在客户正常驾驶剖面下失效里程；如何根据外推失效里程样本，评估发动机耐久试验后的可靠性是否达成B10寿命目标。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的为了是解决上述问题，提供一种围绕B10寿命目标的发动机耐久验证可靠性评估方法，更为科学的解决发动机耐久验证和可靠性评估的问题。
[0005]一种围绕B10寿命目标的发动机耐久验证可靠性评估方法，包括以下步骤：
[0006]S1.进行发动机耐久试验的准备，基于设定的发动机B10寿命目标，根据可靠性增长模型，通过计算发动机的可靠度，间接计算满足B10寿命目标的发动机耐久试验最低总里程S
B10
；确定发动机耐久试验循环工况相较于客户正常驾驶剖面的加速因子AF、发动机耐久试验循环工况对应客户正常驾驶剖面下的加速等效里程S
a
，计算发动机耐久试验等效里程T；
[0007]S2.计算发动机耐久试验的次数N：依据步骤S1求得的满足B10寿命目标的发动机耐久试验最低总里程S
B10
除以发动机耐久试验等效里程T，二者的商即为发动机耐久试验的次数N；
[0008]S3.在发动机耐久台架上运行发动机耐久试验，对发动机耐久试验的结果进行验证：参加发动机耐久试验的发动机为考核件，未失效的考核件数量与步骤S2中发动机耐久试验的次数N一致，发动机耐久试验过程中如果未出现考核件失效，发动机耐久试验结果即为通过；如果出现考核件失效，发动机耐久试验结果即为失效，返回到步骤S1计算存在失效
下的发动机耐久试验验证最低里程，去除已通过的发动机耐久试验里程，得到需要追加的发动机耐久试验里程，继续进行试验，直至考核件无失效为止；
[0009]S4.确定步骤S3中通过发动机耐久试验的考核件的关键零部件进行主观评级D1，确定通过发动机耐久试验的考核件的关键零部件进行磨损程度评级D2；
[0010]S5.得出发动机耐久试验所代表的失效里程S
f
：确定步骤S4中发动机关键零部件主观评级和磨损度评级的结果未达到功能丧失级别的关键零部件，通过外推发动机耐久试验后关键零部件各自在客户正常驾驶剖面下的失效里程，它们当中的最小值即为该发动机耐久试验所代表的失效里程S
f
；
[0011]S6.对步骤S5中得到的N个发动机耐久试验对应的失效里程S
f1
、S
f2
...S
fN
，基于Weibull分布，拟合可靠度函数曲线，将B10寿命代入曲线公式中求得可靠度，该可靠度即为发动机耐久验证后所达到的可靠度水平。
[0012]具体地，所述步骤S1中，基于可靠性增长模型，间接计算满足B10寿命目标的发动机耐久试验最低总里程S
B10
，发动机的可靠度按如下公式计算：
[0013][0014]式(1)中，R(t)表示发动机的可靠度；
[0015]α表示尺度参数；
[0016]β表示形状参数；
[0017]e表示自然常数；
[0018]t表示发动机B10寿命目标里程，单位：km；
[0019]根据可靠性增长理论，其中尺度参数α的参数满足以下公式：
[0020][0021]式(2)中：N表示发动机耐久试验的次数；
[0022]T
i
表示第i次发动机耐久试验的等效里程，单位：km；
[0023]r表示失效次数；
[0024]C表示置信度；
[0025]χ2表示卡方分布；
[0026]根据式(1)和式(2)，在已知B10寿命里程目标，形状参数β＝1，失效次数r＝0的条件下，在可靠性统计学中，通过卡方分布查表从而求得B10寿命目标发动机耐久试验的最低总里程S
B10
。
[0027]具体地，所述步骤S2中，所述发动机耐久试验循环工况相较于客户正常驾驶剖面的加速因子AF，通过如下公式计算：
[0028][0029]式(3)中：f
d_i
表示发动机耐久试验工况小时油耗，单位：kg/h；
[0030]f
c
表示客户正常驾驶剖面下平均百公里油耗，单位：L/100km；
[0031]ρ表示燃油密度，单位：kg/L；
[0032]t
i
表示耐久试验工况运行时间，单位：h；
[0033]其中，S表示发动机耐久试验循环对应客户正常驾驶剖面下的对应等效公里数，满足下式
[0034]S＝sum{V
i
×
t
i
}
ꢀꢀꢀ
(4)
[0035]式(4)中：V
i
表示发动机耐久试验工况转速在客户正常驾驶剖面下的对应车速，单位：km/h；
[0036]t
i
表示耐久试验工况运行时间，单位：h；
[0037]计算发动机耐久试验循环各个工况转速在客户正常驾驶剖面下的对应车速，满足以下公式：
[0038][0039]式(5)中：V表示发动机耐久试验循环工况转速在客户正常驾驶剖面下的对应车速，单位：km/h；
[0040]n表示发动机转速，单位：rpm；
[0041]r表示轮胎半径，单位：mm；
[0042]i1表示主减速器与驱动桥的齿轮传动比；
[0043]i2表示变速箱与驱动桥的齿轮传动比；
[0044]发动机耐久试验单个试验循环转换客户正常驾驶剖面下的加速等效里程满足下式：
[0045]S
a
＝AF
×
S...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种围绕B10寿命目标的发动机耐久验证可靠性评估方法，其特征在于：包括以下步骤：S1.进行发动机耐久试验的准备，基于设定的发动机B10寿命目标，根据可靠性增长模型，通过计算发动机的可靠度，间接计算满足B10寿命目标的发动机耐久试验最低总里程S
B10
；确定发动机耐久试验循环工况相较于客户正常驾驶剖面的加速因子AF、发动机耐久试验循环工况对应客户正常驾驶剖面下的加速等效里程S
a
，计算发动机耐久试验等效里程T；S2.计算发动机耐久试验的次数N：依据步骤S1求得的满足B10寿命目标的发动机耐久试验最低总里程S
B10
除以发动机耐久试验等效里程T，二者的商即为发动机耐久试验的次数N；S3.在发动机耐久台架上运行发动机耐久试验，对发动机耐久试验的结果进行验证：参加发动机耐久试验的发动机为考核件，未失效的考核件数量与步骤S2中发动机耐久试验的次数N一致，发动机耐久试验过程中如果未出现考核件失效，发动机耐久试验结果即为通过；如果出现考核件失效，发动机耐久试验结果即为失效，返回到步骤S1计算存在失效下的发动机耐久试验验证最低里程，去除已通过的发动机耐久试验里程，得到需要追加的发动机耐久试验里程，继续进行试验，直至考核件无失效为止；S4.确定步骤S3中通过发动机耐久试验的考核件的关键零部件进行主观评级D1，确定通过发动机耐久试验的考核件的关键零部件进行磨损程度评级D2；S5.得出发动机耐久试验所代表的失效里程S
f
：确定步骤S4中发动机关键零部件主观评级和磨损度评级的结果未达到功能丧失级别的关键零部件，通过外推发动机耐久试验后关键零部件各自在客户正常驾驶剖面下的失效里程，它们当中的最小值即为该发动机耐久试验所代表的失效里程S
f
；S6.对步骤S5中得到的N个发动机耐久试验对应的失效里程S
f1
、S
f2
...S
fN
，基于Weibull分布，拟合可靠度函数曲线，将B10寿命代入曲线公式中求得可靠度，该可靠度即为发动机耐久验证后所达到的可靠度水平。2.根据权利要求1所述一种围绕B10寿命目标的发动机耐久验证可靠性评估方法，其特征在于：所述步骤S1中，基于可靠性增长模型，间接计算满足B10寿命目标的发动机耐久试验最低总里程S
B10
，发动机的可靠度按如下公式计算：式(1)中，R(t)表示发动机的可靠度；α表示尺度参数；β表示形状参数；e表示自然常数；t表示发动机B10寿命目标里程，单位：km；根据可靠性增长理论，其中尺度参数α的参数满足以下公式：式(2)中：N表示发动机耐久试验的次数；
T
i
表示第i次发动机耐久试验的等效里程，单位：km；r表示失效次数；C表示置信度；χ2表示卡方分布；根据式(1)和式(2)，在已知B10寿命里程目标，形状参数β＝1，失效次数r＝0的条件下，在可靠性统计学中，通过卡方分布查表从而求得B10寿命目标发动机耐久试验的最低总里程S
B10
。3.根据权利要求1所述一种围绕B10寿命目标的发动机耐久验证可靠性评估方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述发动机耐久试验循环工况相较于客户正常驾驶剖面的加速因子AF，通过如下公式计算：式(3)中：f
d_i
表示发动机耐久试验工况小时油耗，单位：kg/h；f
c
表示客户正常驾驶剖面下平均百公里油耗，单位：L/100km；ρ表示燃油密度，单位：kg/L；t
i
表示耐久试验工况运行时间，单位：h；其中，S表示发动机耐久试验循环对应客户正常驾驶剖面下的对应等效公里数，满足下式S＝sum{V
i
×
t...

【专利技术属性】
技术研发人员：李忠，罗剑坤，洪志宇，罗富胜，段翔，
申请(专利权)人：江铃汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：