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1、第3期(总第163期)车用发动机No.3(SerialNo.163)2006年6月VEHICLEENGINEJun.2006DFMEA在发动机设计中的应用112徐桂红,刘兴华,陈晓彤(1.北京理工大学发动机实验室,北京100081;2.北京运通恒达科技有限公司,北京100089)摘要:分析了在发动机设计中实施设计故障模式及后果分析(DFMEA)的困难,以节流阀体的改进设计为主线,提出了确定DFMEA详细分析对象的方法,减少了分析对象的数量,节省了工作时间;对DFMEA流程以及严重度的判定进行了改进
2、并提出将其所分析的项目划分为基础项和衍生项新概念,利用改进的DFMEA方法,分析出节流阀体的故障原因与影响,并提出了相应的建议措施,结果表明,DFMEA更适于在内燃机行业的使用与推广。关键词:故障模式;后果分析;分析对象;流程;严重度;节流阀体中图分类号:TK402文献标志码:B文章编号:100122222(2006)0320019205设计故障模式及后果分析(DFMEA)是一种以统/组件等一系列步骤来完成的。最初生产阶段是预防为主的可靠性设计分析技术,该技术的应用有明确为用户生产产品或提供服务的
3、阶段,该阶段的助于企业提高产品质量,降低成本,缩短研发周期。定义非常重要,在该阶段开始之前对设计的修改和目前,DFMEA已在航空航天以及国外的汽车行业更正都不会引起严重的后果,而之后对设计的任何得到了较为广泛的应用,并显示出了巨大的威力;但变更都可能造成产品成本的大幅提高。在国内汽车行业并没有系统地展开,也没有发挥其DFMEA应当由一个以设计责任工程师为组长应有的作用。作者通过对国内汽车行业的设计、开的跨职能小组来进行,这个小组的成员不仅应当包发以及故障模式及后果分析(FMEA)的使用现状进括可能
4、对设计产生影响的各个部门的代表,还要包行了调研,发现共存在以下几个方面的问题:括外部顾客或内部顾客在内。DFMEA的过程包括Ó进行了一定的工作,但并没有与设计工作相产品功能及质量分析、分析故障模式、故障原因分结合,使DFMEA工作流于表面;析、确定改进项目、制定纠正措施以及持续改进等Ó对DFMEA的理解不够深入,不知该如何继6个阶段。续开展;2实施DFMEA存在的困难ÓDFMEA的前期准备工作不足,使其无法深入开展。发动机为完成其相应的功能,组成结构复杂,零针对国内DFMEA的工作现状,作者对现有
5、的部件的数量也很庞大,如不加选择地对所有的零部DFMEA方法进行了一定的改进,并加入自己的理件和子系统都实施DFMEA,将会耗费大量人力、物解使其具有更强的工程实施性,该方法在某国产汽力和时间,对于初次实施DFMEA的企业几乎是不油机的改进型上进行了实施,收到了较好的效果。可能完成的工作。为此,需要开发一种方法,能够从本研究以DFMEA在该国产汽油机节流阀体的改发动机的子系统/零部件中选择出优先需要进行分进设计中的实施为例,对改进后的DFMEA的实施析的对象。方法和流程进行阐述。发动机由曲柄连杆机
6、构、配气机构、燃油供给系统、进气系统、冷却系统和润滑系统等组成,各机构[1]1DFMEA基本原则和系统完成相应的功能。子系统的下级部件或组件DFMEA是在最初生产阶段之前,确定潜在的通常需要配合完成相应的功能,在描述这些部件或或已知的故障模式,并提供进一步纠正措施的一种组件的功能时,不仅应该描述其独立完成的功能,还规范化分析方法;通常是通过部件、子系统/部件、系应描述与其他部件配合完成的功能。收稿日期:2005212223;修回日期:2006203210作者简介:徐桂红(1979—),女,山东省潍
7、坊市人,在读博士,主要研究方向为发动机系统可靠性研究.·20·车用发动机2006年第3期组成发动机的零部件种类很多,不仅包括机械以汽油机的节流阀体为例,该阀体大致都由阀零部件还有电子元件,电子部件的故障模式已经较体、怠速控制阀、节气门位置传感器等组成,细节部为规范和完整,但机械系统及其零部件的故障模式分会有所不同,节流阀体的系统结构树如图2所示。相当复杂,不仅没有完整且规范的描述,二者之间还有一定的重复,为DFMEA工作的开展带来了困难,故需要为机械系统及其零部件建立相应的故障模式库。3实施DFM
8、EA的准备工作由于在发动机设计中实施DFMEA要遇到较多困难,故作者建议,在具体实施DFMEA之前,需图2节流阀体的系统结构树要做好建立较为完善的故障模式库并确定DFMEA的详细分析对象等准备工作。3.1.2确定故障数据源3.1建立故障模式库的方法为确定故障模式,先要找到相应的数据源;建议发动机的组成零部件多、结构复杂,大多数零部选择同类产品的试验数据或三包数据,因为这两种件在运行时还会有相互作用,导致零部件、子系统和数据中较为详细地记录了产品在试验和使用过程中系统的故障模式不仅复
