汽车耐久性试验有哪些？

汽车耐久性试验是指在汽车规定的使用以及维修条件下，为确保汽车整车可以达到某种技术以及经济指标极限时，对其完成的规定功能能力进行试验。汽车整车耐久性试验，可以为汽车产品的研究、设计等多个部分提供有效可靠的数据资料，也可以有效分析失效样品，并找出失效原因与汽车整车开发中的薄弱环节，并对此能够采取相应的对策，有效避免汽车行驶中因道路强化问题而引起的故障失真。汽车产品开发中，科学的耐久性试验，可以保证汽车耐久性质量，提高汽车产品可靠性。

为了考核整车、系统、子系统和零部件可靠性的一组试验，其中疲劳耐久寿命是耐久性试验考核的重点。汽车及其零部件的失效寿命是个随机变量，具有统计性质，一般而言，符合2参数威布尔分布，或者高斯分布。一般采用B10寿命来评估汽车及其零部件的寿命，即要求汽车零部件达到这个寿命时发生失效的概 率为10％，或者说可靠度为90％。目前，轿车的设计寿命一般是16万公里。很多汽车零部件的设计寿命（B10寿命）就是16万公里。也可以这样理解，一大批汽车零部件中，达到设计寿命（B10寿命）时要求有90%的产品还能够正常工作。所以现代可靠性的概念已经包括了汽车耐久性的概念。
根据试验方式，汽车耐久性试验分为道路耐久性、台架道路模拟、虚拟耐久性试验。



（1）道路耐久性试验
在汽车整车耐久性试验中，对车轮上力以及扭矩、车辆关键零部件的应力与在道路上的应变。其中，试车场道路耐久性中，根据样车在试车场内的耐久损伤，对于其在不同道路模拟试验台架上，可以根据特定试验规范驾驶汽车，对车轮疲劳损伤进行分析；在试车场的耐久性试验中，其应用的主要道路保留高速路、石路、摇摆路、破损路、搓板路等，根据这些道路模拟车辆在使用中的最恶劣工况环境，采集实际使用数据，调整路面车速和循环数量，考核汽车整车的耐久性能。对于公共道路的耐久性试验中，可以让车辆在公共道路上根据人们的开车习惯，针对以山路、乡村公里、国道、高速路、城市道路、以及省道等典型道路的耐久性测验，根据驾驶员驾驶习惯，让其在周围道路中选择合适的里程分配比例，进行耐久性试验。汽车整车耐久性试验中，根据被测车辆的实际情况，在汽车底盘测功机中设置加速与滑行区间，再将车辆的驱动轮放与底盘测功机上，并调整活动当时期可以靠近车轮，记录车辆在规定速度区间内的滑行距离以及加速时间，卸掉车辆活动档，检测结束。



（2）台架道路模拟试验
在该试验中，可以利用数采仪与测量轮去采集汽车在不同道路环境中的耐久性，如在高湿道路、高海拔道路、阳光曝晒道路、雨雪道路、灰尘道路中，车辆行驶的耐久性。简化试验周期，考虑汽车使用环境，对汽车整车耐久性进行验证，包含冬季汽车整车耐久性试验、夏季汽车整车耐久性试验和汽车整车腐蚀耐久性试验。其中，对于冬季试验中，主要可考核汽车整车在低温、冰雪环境中的质量表现，试验要求气温应该低于-20 度，可以选择在国内4 月份的内蒙加格达奇以及黑龙江的黑河进行实验，考核汽车的发动机、橡胶件、电子元器件以及各种管路的运行度。汽车整车耐久性试验中，做好检测前准备工作，在汽车底盘测功机中设置检测速度VM/VP，将空载的待检测车辆驱动轮放置在底盘测功机滚筒之上，做好相应的车辆固定工作；还需要关闭车辆中如空调、收音机等得必须车辆耗能装置，然后启动汽车并逐步加速。根据GB18276-2000 标准，检验车辆整体耐久性。对于夏季，在该试验中，主要用于研究汽车整车在高温高湿环境下的质量，考核汽车的发动机系统、冷却系统、空调系统和内外饰零件等。对于汽车整车的腐蚀试验，主要是为了验证汽车在实际使用中若是受到电化学腐蚀，会有怎样的表现，如在冬季道路洒盐、高温高湿环境下，汽车整车车身以及与空气接触零部件是否发生腐蚀，主要试验方法就是在盐溅槽内加入一定比例盐、水以及砂石混合物，并模拟出冬季道路洒盐的环境，以此来验证汽车整车的耐久性。



从可靠性的角度出发，整车的可靠性取决于系统、子系统和零件的可靠性，为了保证整车能够达到足够的可靠性，每个系统和零件也必须进行相应的耐久性试验，一般整车可靠性<系统可靠性<零件可靠性。如下图的座椅振动试验等。



（3）虚拟耐久性试验
对于汽车整车耐久性试验中，应用虚拟耐久试验，可以做到不需制造物理样车就可以进行试验的优势，具有周期短、发现设计初期的潜在问题、优化设计方案等多方面的优势，可以有效衡量汽车企业的汽车开发能力。在汽车整车耐久性是研制中，也可以应用虚拟实现的方式，主要就是运用现代的CAE 技术，搭建出一个与该汽车相符的整车结构模型，通过混合多体动力学理论，将一些具备典型工况、路面特征资料数据作为载荷输入到虚拟试验模型中，然后在结合疲劳数据，得到汽车内各个零部件的理论疲劳损伤值，然后就可以预测出车辆的疲劳寿命。



无论是试验场道路试验还是试验室的道路模拟试验，成本都很高，时间也很长。为了缩短开发周期，降低开发成本，在开发阶段的前期已经广泛应用CAE技术来替代试验验证。国外的一些厂商已经能够利用基于多体动力学的虚拟路面载荷分析、基于有限元的复杂整车模型的疲劳耐久分析和虚拟台架分析来替代部分试验或者加速试验进程。