《 汽 车 维修工程 》 主讲：王俊昌 ——知识、方法、复习、综合

绪 论 本课程任务 讲授汽车零件耗损和汽车零件磨损规律及影响因素，如何合理地维护、修理，使汽车技术性能改善或恢复，获得汽车维护和修理的基本理论、基本知识和一定的维修技能，为从事汽车维修技术工作奠定基础。

基本要求 1）掌握零件磨损规律； 2）掌握零件常用修复方法； 3）掌握总成装、调、试等技术要求； 4）掌握维修技术（含排障）及工艺装备； 5）达到一定汽车维修质管能力。

内容 1）汽车维修(理论及工艺)基础；（1,2,5） 2）汽车维修（组织及技术）管理；（3,4） 3）汽车维修工艺（技术）。（7,8,9）

6、本课程特点、学习方法及注意事项 1）涉及面广——基础扎实、牢固（物理、化学、热处理、检测、电工电子、汽车构造等） 2）实践性强——实验、实训、动手能力、技能考核 3）技术性强——分析、思考、灵活运用、切忌生搬硬套、死记硬背。 4）发展中的科学——新结构、新技术、新工艺、新材料，机电一体化等，日新月异。 5）学习方法——课前预习、课堂记笔记、课后复习及自学相结合。

一、考核要求 1、无故旷课累计超过课程学时三分之一者 ，成绩为不及格 ； 3、考勤成绩、平时作业成绩占20%。期末考试成绩占50%，实习成绩占30% 二、笔记要求 认真做好笔记，笔记清晰完整，随每次作业一起抽查。

汽车维修理论基础 汽车维修：是汽车保养维护和汽车修理的泛称。包括：技术性活动和管理性活动，分二方面； 汽车维护：保持并延长汽车技术性能的一切活动； 汽车修理：排除故障，恢复汽车正常技术性能的活动；

汽车维修理念 发展经历了三阶段： 1)事后维修；2)预防维修; 3)以可靠性为中心维修（RCM） 维修原则： 通过对可靠性的分析，科学确定维修项目，优选维修方式，制订维修周期，使维修时间和费用最低。 维修原则： 预防为主、定期检测、强制维护、视情修理 对于普通汽修厂而言，似乎感觉不到什么维修理念，但这些理念潜移默化的附着于日常修理行为中。

汽车维修方式 根据维修理念，产生的车辆维修方式也有三种。 维修方式： 1）定期维修：又称时间预防维修（以h、km、周期等） 2）视情维修：又称按需预防维修（以鉴定、检测等实际情况） 3）事后维修：故障维修。

维修策略比较 事后维修策略：针对突发、偶然性事件，不可预测，不能提前做计划，属于发生故障后采取的补救措施。原则：若无故障，则不修理。 适用于：对故障结果不清楚；即使发生故障，后果也是可控的；事后维修费用低于预防性修理；维修性差,早期维修会引起额外故障; 优点:维修次数少，正确使用会降低维修费用； 缺点:停工时间无法控制；有时后果较严重；不利于生产组织和实施；

维修策略比较 定期维修策略TBM： 适用于：故障可预测，故障率正在增长，事前维修费用低于事后维修。通常把几个相近的维修任务组合为一个维修包（单元），减少停工次数和停工时间。 优点：减少故障数量；生产均衡，便于人员组织调配；有利于降低设备数量和维修成本。 缺点：维修工作量增加，有可能进行了不必要的维修，有可能损坏相邻部件。

维修策略比较 视情维修策略:指检查汽车潜在故障，采取相应措施，预防或避免功能性故障发生。该策略基于故障的发展演变有一个量变到质变的过程。 适用于：故障演变有过程、有先兆；检修费用较低。 目的：发现潜在故障，预防功能性故障，减少事故损失。 优点：最大化利用零部件；可提前计划，减少停产车日；避免不必要修理；有利于故障成因分析，以提高车辆运行可靠性。 缺点：增加专用检测设备及其费用；技术难度加大，人员要求提高；检测周期应小于故障发生周期。

汽车维修特点 传统维修： 现代维修： 以机械修理为核心的手工操作 零件修复为主+总成、整车调试 故障排除以系统理论为基础，采用通用量具和少量仪表，以经验、感觉为主。 现代维修： 以机、电、液一体化及计算机控制为基础，以总成调整、更换为主要手段，多学科综合运用； 检测诊断作用更突出，采用电子仪器、计算机控制检测装备及借助网络为媒介，配以必要人工经验。

汽车维修原因及其类别 维修的直接原因：磨损、损坏、退化、失调 车辆丧失部分或全部工作能力 磨损： 正常磨损：磨损率（较低）在规定范围内； 非正常磨损：磨损率（较高）超出规定范围；磨损速度加快，磨损量剧增，性能显著降低。 原因：摩擦；润滑不良；作用力；

损坏： 原因：超外力作用；自身疲劳；非正常磨损； 形式：断裂、开裂、腐蚀、烧蚀、变形、拉伤等。 退化： 原因：自然环境作用；寿命影响；受力; 形式：失去弹性；失去光泽；变脆；失去密封性。

故障类别及表现 类别： 完全故障：不能行驶 征兆： 局部故障：性能降低 致命故障：总成或整车损坏 严重故障：不能行驶 一般故障：可30分钟内排除的局部故障 轻微故障：对正常运行无影响，不换零件，用随车工具可轻松排出（5分钟）。 征兆： 异响；泄露；过热；振抖；失控； 无力；油耗超限；排放超标

汽车可靠性 可靠性：产品在规定工作条件下，在规定时间内完成规定功能的能力。 可靠性理论起源于军事工业，后推广于民用产品；是一门边缘学科，由故障分析学、统计学、失效物理学、环境科学和系统工程学等学科综合发展而来，是研究设备和系统在设计研制、生产和使用各阶段可靠性并对其进行定性、定量分析、控制、评估的理论和方法。

发展历史分为四个阶段： 摇篮期：源于二战中飞机上的电子设备。 奠基期：20世纪50年代，军用雷达、电子设备等。 普及期：上世纪60年代，军工向民用，电子向机械发展。阿波罗登月为标志。 成熟期：大量理论成果发表、研究成果公布；应用更广泛。

可靠性研究 分为：可靠性理论、可靠性技术 设计可靠性；使用可靠性。 汽车使用可靠性：通过综合考虑汽车及其零部件设计、制造、维修、使用等因素，研究汽车在使用环境中的可靠性水平，并找出提高可靠性的对策。

可靠性定义 可靠性四要素： 产品：包括系统、整车、总成、零件等。 规定条件：工作环境、运行状况、维修质量、管理水平等。 规定时间：可靠性与时间有关，超出产品寿命保障范围之外，就不再有可靠性可谈。时间——使用期限的计量。 规定功能：以产品自身性能为限，如以从来就不能完成的功能来衡量，失去了考察的意义。

可靠性衡量指标 可靠度：在规定条件、时间内完成规定功能的概率，用R(t)表示； 0≤R(t)≤1 不可靠度：在规定条件、时间内丧失规定功能的概率，用F(t)表示， R(t)+ F(t)=1 若：有n个零件，其中有r个失效，则： R(t)=(n-r)/n F(t)=r/n 不可靠度——累计故障概率

故障率：产品到某时刻t后，将发生故障的概率，用λ(t)表示； 故障——产品在规定条件、规定时间不能完成规定功能的现象。 故障概率密度：产品在某时刻t，发生故障的概率。用f(t)表示，则： f(t)/ R(t)= λ(t)

故障率与故障概率密度的区别 某产品可能在t之前已发生故障，也可能在t之后才发生故障； f(t)表示在t时刻发生故障的可能性的大小； λ(t)表示产品如在t时刻之前完好，在t时刻发生故障的概率有多大。

故障率函数曲线也称为浴盆曲线：故障率随时间变化关系曲线，分为三个阶段： 早期失效期：开始失效率较高，随时间推移故障率逐渐降低。 偶然失效期：故障率低且稳定，近似等于常数，这期间的失效是偶然发生，无法预测。 耗损失效期：随时间增长，故障率急剧加大，影响到设备的正常使用，为此必须进行维修或报废。 并非所有汽车零件都具有三个故障期,有的只有一个或二个故障期.如：汽车油路、电路为随机故障，紧固件故障率先高后低；伪劣产品故障率一直较高。

平均寿命与可靠寿命 平均寿命： 对于不可维修产品，其平均寿命指发生失效前的平均时间。对于可维修产品，其平均寿命指产品平均无故障工作时间。

可靠寿命： 在某时间内，其正常工作的可靠度为一定值。常用的有如下三种特殊情况： 特征寿命：可靠度为36.8% 中位寿命：可靠度为50% 额定寿命：可靠度为90% 平均首次故障时间：产品第一次发生故障的时间之和÷产品数量

汽车维修性 维修性：按技术规定进行维修的难易程度，它反映车辆或总成是否适宜通过维护或修理手段来保持其技术性能。 评价指标： 维修度：对于维修中车辆，按规定工艺，到某时刻前能修好的概率，用M(t)表示；累计修竣的概率。 不同产品在同一时间内， M(t)越大者，说明其越易修理，其修理的速度越快。 t=0时，M(t)=0；t→∞时， M(t)=1 修复率：尚未修好的车辆，某时刻后能完成修复的概率。

平均修复时间：多次故障修复时间的平均值 有效度A(t)：指汽车或总成在某一时刻能维持规定功能的概率。并不考虑某时刻前是否发生故障，即使发生故障只要在允许时间内修好即可。 A(t)=U/(D+U) 对于不可维修产品，有效度=可靠度

小结 维修策略： 事后、定期、视情维修 可靠性及其评定指标 四要素：产品、使用条件、时间、功能； 可靠度、不可靠度、平均寿命、可靠寿命、 故障率曲线 早期、偶然、耗损失效期； 维修度：某时刻累计修竣的概率； 有效度：在某一时刻能维持规定功能的概率。

作 业 汽车维修策略有哪些？各有何优缺点？ 什么是可靠性？有哪些组成要素？ 何谓浴盆曲线？分为哪几个时期、有何特点？ 可靠性衡量指标有哪些？ 作 业 汽车维修策略有哪些？各有何优缺点？ 什么是可靠性？有哪些组成要素？ 何谓浴盆曲线？分为哪几个时期、有何特点？ 可靠性衡量指标有哪些？ 可靠寿命中有哪三种特殊情况？其对应的可靠度为多少？ 什么是产品维修度、有效度？

上节内容复习 维修策略 可靠性及其评定指标 故障率曲线 维修度、有效度

本节主要内容 系统可靠性的特点； 可靠性的分析计算； 汽车可靠性的综合评定；

系统可靠性的计算 以可靠性方框图为基础，列明零件间的串并联关系 串联系统：R=R1 ∙ R2 ∙ R3∙ ∙ ∙ ∙ Rn T=minti 系统可靠性小于系统中的任何一个零件。应采用尽量少的零件。 设计中典型应用实例。

并联系统：F=F1 ∙ F2 ∙ F3 ∙ ∙ ∙ ∙ Fn ;R=1-F T=maxti 系统寿命为系统中最长的零件的寿命。并联零件越多，可靠性越高，但系统复杂，成本高。 汽车中的应用实例。

串并联系统：B、C并联后与A串联，则 R=RARB+RARC－RARBRC 汽车上有无应用实例？大家讨论

可靠性分配 根据各部分重要程度、可靠度、使用条件、联接关系、性能要求进行分配，是可靠性设计的重要环节。 可靠性分配的原则： 兼顾成本和效益； 以零部件可靠性为基础，否则为空谈； 合理确定薄弱环节——系统可靠性——短板效应； 具备全局观念；

汽车可靠性常用分布函数 电子产品、复杂机构其可靠性常用指数分布来研究其变化规律； 运动磨损零部件常用正态分布来研究其可靠性。 齿轮、轴承等疲劳寿命用对数正态分布研究其可靠性。

对于其可靠性函数不了解的产品，常用威布尔分布进行研究。如：汽车底盘零件。形状参数m=1为指数分布；m=3. 13为正态分布；m=2. 7~3

汽车可靠性分析 可靠性数据采集方法 1）向现场人员发放报表，收集数据； 特点：费用低廉；数据不完整；准确度低。 2）专业人员测试； 特点：费用高；数据针对性强、完整；准确度高。

可靠性数据采集注意事项 1）采集范围、对象明确； 2）明确故障的定义、特征； 3）确定采集时间； 4）确定使用条件； 5）确定维修条件； 6）确定取样方法；

汽车可靠性分析 可靠性试验 1.可靠性试验的目的 找出新产品的弱点，有针对性的改进。 明确零件的设计任务书。 确认产品的质量。 审查制造工艺的好坏。

可靠性试验与常规试验区别 可靠性试验研究、检测的对象是产品的可靠性，常规试验检测、判断的是产品的性能指标，主要是功能性指标。一般不进行可靠性测试。

2.可靠性试验分类 （1）寿命试验 按性质分为： 储存寿命试验——在规定储存条件下的寿命（达到规定可靠度时的时间）； 工作寿命试验——在规定工作状况下的寿命，分静态和动态试验； 加速寿命试验——不改变生效机理，提高载荷加速失效，缩短试验时间，找出薄弱环节。

按失效状况分： 完全寿命试验——试验到样品完全失效为止 不完全寿命试验（截尾试验） 无替换定时截尾，无替换定数截尾； 有替换定时截尾，有替换定数截尾；

（2）临界试验 施以破坏性应力，进行破坏性试验，以找出安全零件的弱点，验证零件能承受的最大极限。 如：车辆最大侧翻角度，最大爬坡度等。

（3）环境试验 产品在特定使用环境条件下进行的使用试验。用于验证产品在某方面的性能。 如：高、低温试验； 雨淋试验；

（4）使用试验 产品抽样送检。到使用现场教学实际运行考验，以确定其使用性能或确定其维护项目和周期。 如：试车场试验。

可靠性数据分析方法 概率纸原理（以威布尔分布为例） 对威布尔分布函数取双重对数，整理后 可得：Y=Mx－C 这样在以X、Y组成的坐标系中为一直线，截距为C=lnt0，t0为尺度参数。 t轴与x轴d对应关系t=ex ; f(t)与y轴对应； 原理：若在X-Y坐标系中是一直线，则确定为威布尔分布，否则就认为不是威布尔分布。

汽车可靠性综合评定 一、打分法 公式：Q=B(Tf+Tb)+80e-CD Q——汽车可靠性评定分数； Tf——平均首次故障里程；若Tf >Tfm,则取Tf =Tfm；单位：整车取km，发动机取h; Tb——平均故障间隔里程；若Tb >Tbm,则取Tb =Tbm；单位同上； B、C——计算系数，因检测对象不同而异。

D——当量故障率 其中：n—样品数； t—试验截止时间； j—各类故障数； rj—第j类故障数； j—第j类故障当量数； 致命故障1 =100；严重故障2 =10；一般故障3 =1； 轻微故障4 =0.2

计算系数

二、扣分法 式中： Qk—可靠性评定扣分数 n—样本数； rj—j类故障发生数； qkj—每次j类故障扣分值 致命故障qkj =10000； 严重故障qkj =1000； 一般故障qkj =100； 轻微故障qkj =20

扣分限值

小结 1）串并联系统可靠性的特点 2）可靠性试验的方法： 3）汽车可靠性综合评定方法 并联系统可靠性高于各个零部件；串联系统寿命取决于最薄弱环节 ——木桶效应 2）可靠性试验的方法： 寿命试验：储存、静态、加速试验；完全寿命与不完全寿命试验。 临界试验；环境实验；使用试验； 3）汽车可靠性综合评定方法 打分法；扣分法；（规定四类故障不同分值）

作 业 串联系统、并联系统可靠性有何特点？举例说明其应用。 可靠性试验与常规试验有何区别？ 汽车可靠性综合评定方法有哪些？