汽車的耐久性試驗及可靠性試驗

汽車耐久性試驗是為了考核整車、系統、子系統和零部件可靠性的一組試驗，疲勞耐久壽命是耐久性試驗考核的重點。

汽車的耐久性是指其“保持品質和功能的使用時間”，一般汽車企業對整車耐久性的要求都是XX年或XX萬公里，

為了達到整車的耐久性，就需要整車、系統、子系統和零件分別滿足各自的耐久性要求。

疲勞是指試件或構件材料在交變應力與交變應變的作用下，裂紋萌生、擴展，直到小片脫落或斷裂的過程稱為疲勞。汽車在行駛時不斷受到由於路面不平而引起的路面衝擊載荷，同時還受到轉向側向力、驅動力和制動力的作用。這些力一般都隨著時間發生變化。

另外，汽車發動機本身也是一個振動源。因此汽車在行駛過程中處於一個相當複雜的振動環境中，其各個零部件一般都會受到隨著時間發生的應力、應變的作用。經過一定的工作時間，一些零部件就會發生疲勞損壞，出現裂紋或斷裂。據統計，汽車90%以上的零部件損壞都屬於疲勞損壞。

可靠性是指產品在規定條件和規定時間內產品可能完成規定功能（可靠的/存活），

可能完不成規定功能（不可靠的/失效），因此：可靠度是產品在規定條件，規定時間內，完成規定功能的概率。

汽車及其零部件的失效壽命是個隨機變數，具有統計性質，一般而言，符合2參數威布林分佈，或者高斯分佈。一般採用B10壽命來評估汽車及其零部件的壽命，即要求汽車零部件達到這個壽命時發生失效的概 率為10％，或者說可靠度為90％。目前，轎車的設計壽命一般是16萬公里。

很多汽車零部件的設計壽命（B10壽命）就是16萬公里。也可以這樣理解，一大批汽車零部件中，達到設計壽命（B10壽命）時要求有90%的產品還能夠正常工作。所以現代可靠性的概念已經包括了汽車耐久性的概念。

為了使汽車產品具有需要的工作壽命和可靠性，行業內已經廣泛採用了一套設計、分析和試驗的流程。首先，通過試驗測量產品載荷、載荷歷程資料，

並且提供給設計工程師，設計工程師據此確定產品的形狀和尺寸。然後，對產品進行結構分析、疲勞耐久壽命預測和改進設計。最後，再進行試驗，以檢驗疲勞壽命預計的正確性，並且確保產品具有需要的工作壽命和可靠度。這種試驗稱為耐久性試驗。

在1920年以前，轎車、卡車的性能和耐久性試驗都在公共道路上進行，各家廠商都選擇了包括城市道路和鄉村道路的試驗路線。選擇的原則是使測試車輛可以經受到在實際使用中所碰到的衝擊載荷和動態載荷，並且為了縮短試驗行駛里程和時間，使單位行駛距離內出現上述載荷的頻次比在實際使用中的更高。因此，這些試驗也屬於加速壽命試驗。同時，廠商們也在收集有關產品實際使用的資料並與上述試驗資料進行對比分析。積累了一定的經驗後，廠商們就可以確信，如果一輛車可以在上述試驗路線上行駛一定的里程而不發生失效，那麼它在客戶手中就可以具有足夠的工作壽命。

但是，公共道路的路況變化比較大，試驗條件難以控制，造成試驗結果重複性和可比性較差，試驗週期比較長。到了20世紀20年代，汽車廠商們已經認識到進行仔細控制的耐久性試驗的價值。而這樣的試驗需要在試驗室內的試驗設備上進行或者在專門的試驗場地上進行。在美國，最早的專用車輛試驗場之一是美國陸軍的亞伯丁試驗場（Aberdeen proving ground)，這個試驗場在1920年以前就已經修建好，在第一次世界大戰中用於試驗大炮。1924年，通用汽車在密西根州Milford修建了試驗場。在這個試驗場中包含了各種有代表性的汽車行駛道路，主要用於在標準條件下對批量生產前、後的轎車進行驗證試驗，也對競爭對手的產品進行綜合試驗。更多的試車場可以看連結的這篇介紹 神秘禁區 揭秘世界知名試車場(歐美篇)_汽車之家

在國內，主要的試車場有北京通縣的交通部試車場、海南瓊海的海南汽車試驗場、屬於軍方的定遠汽車試驗場等，幾家大的汽車公司也有自己的試車場，比如湖北襄樊的東風襄樊汽車試驗場、上海通用的廣德汽車試驗場、大眾剛剛在新疆開工的汽車試驗場等等。

在一個典型的汽車耐久試驗場中有一系列專門修建的試驗道路，例如高速跑道、扭曲路、石塊路、卵石路、魚鱗坑、搓板路、砂石路、鄉村土路等，每一種道路都使車輛受到獨特的載荷輸入。一些路面被設計來再現各種路面不均勻性，例如路面補塊、裂縫、凍脹、坑窪、路面下沉、路橋接縫、鐵路等等。各家廠商會根據對車輛的定義、目標使用者等等定義車輛的載重、試驗道路的種類以及通過它們的行駛速度，從而以確定載荷強度和頻率考核整車和各個零部件。不同的廠家往往會有不同的試驗里程和時間，從幾千公里到幾萬公里，幾個星期到幾個月不等。

進行試車場的整車耐久試驗要耗費大量的人力物力。而且還常常由於駕駛員、環境和試驗道路的變化而得到不一致的結果。另外，如果只更改幾個零件，也必須用整車去進行試驗。因此，目前有儘量減少試驗場耐久試驗，更多利用快速、重複性好的試驗室試驗的趨勢。

積累了一定的經驗後，廠商們就可以確信，如果一輛車可以在上述試驗路線上行駛一定的里程而不發生失效，那麼它在客戶手中就可以具有足夠的工作壽命。

但是，公共道路的路況變化比較大，試驗條件難以控制，造成試驗結果重複性和可比性較差，試驗週期比較長。到了20世紀20年代，汽車廠商們已經認識到進行仔細控制的耐久性試驗的價值。而這樣的試驗需要在試驗室內的試驗設備上進行或者在專門的試驗場地上進行。在美國，最早的專用車輛試驗場之一是美國陸軍的亞伯丁試驗場（Aberdeen proving ground)，這個試驗場在1920年以前就已經修建好，在第一次世界大戰中用於試驗大炮。1924年，通用汽車在密西根州Milford修建了試驗場。在這個試驗場中包含了各種有代表性的汽車行駛道路，主要用於在標準條件下對批量生產前、後的轎車進行驗證試驗，也對競爭對手的產品進行綜合試驗。更多的試車場可以看連結的這篇介紹 神秘禁區 揭秘世界知名試車場(歐美篇)_汽車之家

在國內，主要的試車場有北京通縣的交通部試車場、海南瓊海的海南汽車試驗場、屬於軍方的定遠汽車試驗場等，幾家大的汽車公司也有自己的試車場，比如湖北襄樊的東風襄樊汽車試驗場、上海通用的廣德汽車試驗場、大眾剛剛在新疆開工的汽車試驗場等等。

在一個典型的汽車耐久試驗場中有一系列專門修建的試驗道路，例如高速跑道、扭曲路、石塊路、卵石路、魚鱗坑、搓板路、砂石路、鄉村土路等，每一種道路都使車輛受到獨特的載荷輸入。一些路面被設計來再現各種路面不均勻性，例如路面補塊、裂縫、凍脹、坑窪、路面下沉、路橋接縫、鐵路等等。各家廠商會根據對車輛的定義、目標使用者等等定義車輛的載重、試驗道路的種類以及通過它們的行駛速度，從而以確定載荷強度和頻率考核整車和各個零部件。不同的廠家往往會有不同的試驗里程和時間，從幾千公里到幾萬公里，幾個星期到幾個月不等。

進行試車場的整車耐久試驗要耗費大量的人力物力。而且還常常由於駕駛員、環境和試驗道路的變化而得到不一致的結果。另外，如果只更改幾個零件，也必須用整車去進行試驗。因此，目前有儘量減少試驗場耐久試驗，更多利用快速、重複性好的試驗室試驗的趨勢。