第7章汽车使用寿命课件.ppt

1、第一节第一节 汽车使用寿命概述汽车使用寿命概述一、相关规定一、相关规定u 19911991年国家首次年国家首次规定了汽车报废条件，即累积行规定了汽车报废条件，即累积行驶驶7070万万kmkm或使用价值的应予以报废。或使用价值的应予以报废。19921992年年国家规定，国家规定，汽车累积使用年限在汽车累积使用年限在12121414年应报废。年应报废。20192019年国家发年国家发布的布的汽车报废标准汽车报废标准规定规定，按车型和用途汽车报废，按车型和用途汽车报废里程为里程为30305050万万kmkm，更新报废年限为，更新报废年限为8 81010年；经修年；经修理和调整后仍达不到理和调整后仍达

2、不到机动车安全运行技术条件机动车安全运行技术条件要要求的，应予以报废。若按标准已达到报废行驶里程和求的，应予以报废。若按标准已达到报废行驶里程和使用年限，但经严格检验，技术性能符合国家有关规使用年限，但经严格检验，技术性能符合国家有关规定的可延缓报废，但不得超过报废年限的一半（定的可延缓报废，但不得超过报废年限的一半（4 45 5年）。年）。20002000年底国家有关部门年底国家有关部门将非营运载客汽将非营运载客汽u我国交通系统过去执行我国交通系统过去执行汽车折旧制度汽车折旧制度。规定在汽车。规定在汽车达到折旧期后，需要经过技术鉴定，才允许车辆报废。达到折旧期后，需要经过技术鉴定，才允许车辆

3、报废。由于折旧率过低，车辆得不到及时更新，老旧车的比由于折旧率过低，车辆得不到及时更新，老旧车的比重大，使企业的技术经济指标落后。重大，使企业的技术经济指标落后。以某地调查数据以某地调查数据（表9-1）为例，汽车行驶里程）为例，汽车行驶里程(6065)(6065)104km104km区段比区段比行驶里程在行驶里程在(30(3035)35)104km104km，燃油费用上升，燃油费用上升18.818.8，维修费用上升维修费用上升22.13%22.13%，车吨月产下降，车吨月产下降11.6%11.6%，运输成本，运输成本上升上升5.7%5.7%。u我国我国2020世纪世纪8080年代初期，对国产主

4、要车型进行经济使用年代初期，对国产主要车型进行经济使用寿命研究。采用按车辆累计行驶里程分组抽样的方法，对寿命研究。采用按车辆累计行驶里程分组抽样的方法，对60006000多台车辆进行调查统计，结果见多台车辆进行调查统计，结果见表表9-29-2。ijij 表表9-29-2中的使用年限是按全国年平均行驶里程中的使用年限是按全国年平均行驶里程(货货车车4.54.5104km104km，客车，客车5 5104km)104km)计算的。我国地域辽阔，计算的。我国地域辽阔，汽车技术水平和使用条件不同，车辆使用强度差别很汽车技术水平和使用条件不同，车辆使用强度差别很大，因而各地的汽车经济使用寿命也必然不同。

5、若全大，因而各地的汽车经济使用寿命也必然不同。若全国国定为定为1.01.0，各地可按，各地可按表表9-39-3中中的修正系数对的修正系数对表表9-29-2中的年限或里程进行修正中的年限或里程进行修正。年均总费用最低的横坐标上标示的年限，就是年均总费用最低的横坐标上标示的年限，就是汽车的经济寿命，即汽车的经济寿命，即/200KT 0T为汽车经济使用寿命；0K为汽车购置费用；为汽车经营费用的逐年 增长值。图9-1 汽车年均总费用曲线 第一种有形磨损与使用时间和使用强度成正比，第一种有形磨损与使用时间和使用强度成正比，而第二种有形磨损在一定程度上与闲置时间成正比。而第二种有形磨损在一定程度上与闲置时

6、间成正比。nKLkmtCzCztnCCKK0LK/000/2/CLKbLy（9-1）y0C式中：式中：为车辆使用费用；为车辆使用费用；为固定费用（指汽车运输成本中与行驶里程无关的费用）为固定费用（指汽车运输成本中与行驶里程无关的费用）。0/dLdykmbKLG3010,/2 (9-2)LLTGG/(9-3)式中式中：L为年平均行驶里程为年平均行驶里程。abxy (9-4)niixx122)(9-5)222)(122nyyniii (9-6)iyix式中：为任意处的回归值。21122/)()2(niixxntb(9-7)式中式中：)2(2/nt表示为表示为 t分布分布；置信水平为置信水平为；自由

7、度自由度(n-2)；n为样本数为样本数；x平均数。平均数。77.24921.0Ly低劣化强度的增长强度低劣化强度的增长强度 b=0.218元/(kkm)2。设K0=10500元，则根据低劣化计算式则根据低劣化计算式(9-2),可得经济寿命里程可得经济寿命里程GL为GL为 kmLG41031218.0105002 当年平均行驶里程当年平均行驶里程 L=3.4L=3.4104km104km时，时，济寿命年济寿命年限限TG=31/3.4=9.129(年年)。已知已知 b=0.218，n=12，则 43.6154002111212)(niixnniixnixix236.311091)(211212ni

8、iniiniiynyyy295.1862)()(2)(11222122nxxbyynyyniniiiniii取置信水平取置信水平=0.05，查，查t分布表，得分布表，得2281.2)10()2(025.02/tnt故故b的置信区间按式的置信区间按式(9-7)计算，可得计算，可得0.179b0.257 当设当设K0=10500元不变时，置信水平元不变时，置信水平=0.05，经济寿命，经济寿命里程的置信区间为里程的置信区间为kmLkmG275.0105002179.0105002即kmLkmG441059.281025.34或8年10年GT注：燃料费的折算系数是把千吨公里燃料费折算成千车公里燃料费

9、，C=(主车标记吨位+挂车标记吨位拖挂率)实载率。其折算式为 TiSP)1/(9-8)式中：P为现值；S为未来值，即第 T年付出的费用；i为利率；Ti)1/(1为现值系数。设汽车使用过程中，平均每年陆续付出的费用为设汽车使用过程中，平均每年陆续付出的费用为R R(称为年当量使用费用称为年当量使用费用)，每年陆续付出费用的总和为，每年陆续付出费用的总和为P P(以现在的费用值表示，称为现值以现在的费用值表示，称为现值)。则。则R R与与P P 之间的关之间的关系为系为iiiRiiiRiRiRiRiRPTTTTTT11121)1(1)1(1)1()1()1()1()1(9-9)1)1()1(TTi

10、iiPR(9-10)式中：1)1()1(TTiii为投资回收系数。年当量使用费用年当量使用费用R R是为了使支出的现值可与每年是为了使支出的现值可与每年由更新而获得的效益进行比较而提出的。当列表计算由更新而获得的效益进行比较而提出的。当列表计算后，选出与年当量使用费用后，选出与年当量使用费用R R最小的使用年限最小的使用年限T,T,时，时，即为经济寿命年限即为经济寿命年限。以表以表9-49-4所列数据为例，取利率所列数据为例，取利率%10i按式按式(9-10)(9-10)列表计算，经济寿命为列表计算，经济寿命为1111年，结果见表年，结果见表9-59-5。因此，考虑利率时汽车经济寿命计算值将比

11、。因此，考虑利率时汽车经济寿命计算值将比不考虑利率影响时稍有增加。不考虑利率影响时稍有增加。表表10-5 汽车经济寿命计算表汽车经济寿命计算表 假定以假定以 =30 000=30 000元购入一台新车，预计可使用元购入一台新车，预计可使用1010年，其价值将随着使用年限的增加而降低，而运行年，其价值将随着使用年限的增加而降低，而运行成本则增加。将这些有关的数据列表，并计算其总使成本则增加。将这些有关的数据列表，并计算其总使用成本和在使用期间的每年平均使用成本，则可以得用成本和在使用期间的每年平均使用成本，则可以得到年平均使用成本最低的使用年限到年平均使用成本最低的使用年限(见表见表9-6)9-

12、6)。0K表表 9-6 汽车年总使用成本汽车年总使用成本0K 面值法通常列表计算。由表面值法通常列表计算。由表9-69-6中数据可看出，第中数据可看出，第5 5年未为最经济的寿命时期，因为与其它几年比较该年未为最经济的寿命时期，因为与其它几年比较该年的年平均使用成本为最低年的年平均使用成本为最低。为了合理地选取大修与更新方案，常采用的判别式为为了合理地选取大修与更新方案，常采用的判别式为aneSKSR1(9-11)式中式中：1Ri为车辆第为车辆第i次大修的费用，元次大修的费用，元；eS为使用成本的损失，其大小等于大修后车辆与新购车为使用成本的损失，其大小等于大修后车辆与新购车辆的运输成本差值乘

13、以至下次大修期间的运输生产量辆的运输成本差值乘以至下次大修期间的运输生产量（即经营损失），元；（即经营损失），元；nK为新车原始价值，元为新车原始价值，元；为反映大修过后车辆运输生产率与新车辆至第一次大为反映大修过后车辆运输生产率与新车辆至第一次大修之间运输生产率的比例关系；修之间运输生产率的比例关系；为反映大修后车辆至下次大修前的行驶里程与新车为反映大修后车辆至下次大修前的行驶里程与新车第一次大修前行驶里程间的比例关系；第一次大修前行驶里程间的比例关系；aS为因更新而引起旧车未折旧完的损失之和时，更新是为因更新而引起旧车未折旧完的损失之和时，更新是合理的。合理的。若令更新与大修两方案耗费之差

14、为若令更新与大修两方案耗费之差为B B，则，则)(1eanSRSKB(9-12)设设E为大修耗费效果系数为大修耗费效果系数,即即aneanSKSRSKBE11)/(9-13)当0E时，说明更新在经济上是合理的。时，说明更新在经济上是合理的。以某运输公司数据为例以某运输公司数据为例(见表见表9-7)9-7)。表表 9-7 某运输公司汽车大修次数与费用、运行成本以及完好率的关系注：1.新车价nK=14500 元2.汽车残值定为 500 元3.单车折算吨位为3.33t(考虑到实载率、里程利用率、拖挂率等因素，由统计数据求出)。1、先判定是否需要进行第二次大修先判定是否需要进行第二次大修 已知条件可由

15、表已知条件可由表9-7直接或间接得到，即直接或间接得到，即400021 RR14500nK元;元96.703210033.3)49.15961.180(eS元9213.0898256.018105.71125003808001450014500aS其中：其中：800为折旧里程，单位为为折旧里程，单位为1000km大修耗费效果系数大修耗费效果系数E为2434.05.711292.056.01450096.7032400011aneiSKSRE据据0E可知，进行第二次大修在经济上是合理的。计算过程同前计算过程同前500021 RR14500nK7.62898033.3)49.1591.183(eS

16、83.09.8818.7444.01885.56625004608001450014500aS大修耗费系数大修耗费系数E，计算结果为，计算结果为03.0E据据0E可知，进行第三次大修是不经济的，可知，进行第三次大修是不经济的，应在应在达到第三次大修时进行更新。达到第三次大修时进行更新。总成互换修理时的汽车寿命计算有一定困难，总成互换修理时的汽车寿命计算有一定困难，当周转总成的储备数量限定时，可考虑以下计算方法当周转总成的储备数量限定时，可考虑以下计算方法。fCtCRCRtfCCCC(9-14)(元/km)式中：当采用有限总成互换时，则有LNBCCCCRtf(元/km)(9-15)B为全部互换总

17、成的费用，元；N为企业的营运车辆数；L 为汽车使用期内的累计行驶里程，km。在计算汽车技术寿命时，可运用可靠性原理。将汽车视为由发动机、变速器、前桥、后桥、车架、驾驶室、货箱等各大总成组成的系统，从各总成可靠性与整车可靠性间的关系分析可知，该系统为串联系统，整车（即系统）的可靠度可表示为 miiRR1(9-16)式中：R为整车可靠度；iR为总成可靠度；m为组成汽车的总成数，m=7。从可靠性的观点，汽车技术使用寿命应是保证汽车从可靠性的观点，汽车技术使用寿命应是保证汽车以一定的可靠度（即无故障工作概率）以一定的可靠度（即无故障工作概率）R R运行的期限，运行的期限，而汽车可靠度在通常情况下是汽车

18、行驶里程的函数。而汽车可靠度在通常情况下是汽车行驶里程的函数。如果已知各总成的故障分布特性及特征参数，则总成如果已知各总成的故障分布特性及特征参数，则总成的可靠度可表示为的可靠度可表示为LLidLLFdLLFR)(1)(10(9-15)式中：)(LF为故障分布函数；L 为总成使用里程。故障分布函数故障分布函数F(L)F(L)可根据统计资料或实验资料导可根据统计资料或实验资料导出。在实际生产中，应组织进行总成追踪调查，各总出。在实际生产中，应组织进行总成追踪调查，各总成的使用里程系指总成装车后的行驶里程。当由车上成的使用里程系指总成装车后的行驶里程。当由车上替换下来，经过修理、储存等环节再装车上

19、时，需继替换下来，经过修理、储存等环节再装车上时，需继续进行考核。续进行考核。在可靠性工程中，常应用的分布函数有正态分布、在可靠性工程中，常应用的分布函数有正态分布、指数分布、威布尔分布等。在汽车寿命问题中，总成指数分布、威布尔分布等。在汽车寿命问题中，总成或汽车的报废是多元作用的结果，在各种因素中不包或汽车的报废是多元作用的结果，在各种因素中不包括交通事故这种单项主导作用的因素。这时汽车的损括交通事故这种单项主导作用的因素。这时汽车的损坏往往由总成的老化、疲劳、过度磨损等原因引起的，坏往往由总成的老化、疲劳、过度磨损等原因引起的，经过统计分析总成的寿命可认为属正态分布。经过统计分析总成的寿命

20、可认为属正态分布。由此，总成的可靠度可表示为 dLeRLLLiiii22)(21(9-18)式中：iL为总成的平均使用期，km;i为 总成使用期的标准偏差。根据统计数据进行计算时，为考虑周转总成储备量的影响，引入储备总成系统C,设AACS/（9-19）式中：SA为储备总成数;A为在用总成数（即营运汽车数）。则 kkLCL)1(式中：kL为计算寿命（即考虑到储备总成的影响，汽车行驶里程与总成行驶里程之间产生差异），km；kL为总成实际使用寿命，km；(9-20)KkLii由和可求得实际总成使用寿命的标准偏差和计算寿命标准偏差，分别为)1()(2nLLnikiki)1()(2nLLnikiki(9

21、-21)(9-22)式中：n为追踪调查或实验的总成台数。计算寿命标准偏差还可求得为iiC)21(据此可得dLeRLLLiiii22)(21(9-24)(9-23)在求得各总成的可靠度 与汽车行驶里程L间的变化关系后，按式(9-16)通过计算，求得汽车可靠度同其行驶里程L的变化关系。根据行驶安全性的需要，给定汽车允许行驶的可靠度的最低限度时，便可得到汽车的技术寿命(km)。可靠度的最低限度有取用0.5，亦有取有0.9。iR 应用上述在有限储备总成互换条件下汽车技术寿应用上述在有限储备总成互换条件下汽车技术寿命的计算方法，所得结果具有统计意义和技术经济意命的计算方法，所得结果具有统计意义和技术经济意义。因为确定各总成使用寿命时，依据的总成报废标义。因为确定各总成使用寿命时，依据的总成报废标准，是根据技术经济合理性原则制定的。准，是根据技术经济合理性原则制定的。