董兆彬

（柳州五菱柳機動力有限公司，廣西 柳州 545005）

0 引言

所謂火燒車，就是汽車著火自燃的車輛事故，2020年中國機動車保有量3.72億輛，其中汽車保有量2.81億輛[1]。隨汽車市場保有量的增加，同時新能源車型市場保有量的大幅提升，出現(xiàn)的汽車事故也大幅增加，而汽車火災(zāi)造成的財產(chǎn)損失和人身安全都是巨大的，因此，對火燒車進行起火原因分析，可以預(yù)防及避免或減少車輛起火起到重要作用。

1 火燒車發(fā)生條件

火燒車發(fā)生的三要素：火源、易燃物、可燃條件，三者缺一不可。

1.1 火源

火燒車火源主要包括車輛自身火源及外在火源。

首先，車輛自身火源主要有高溫?zé)嵩?、電火花及明火。而車輛高溫?zé)嵩粗饕獊碓从诎l(fā)動機本體及排氣系統(tǒng)（含排氣歧管總成、后處理、消聲器）。但一般來講，發(fā)動機本體表面溫度不足于引燃可燃物。高溫?zé)嵩吹膩碓粗饕桥艢庀到y(tǒng)，發(fā)動機排氣歧管排出氣溫可高達800℃，而排氣管外表面的溫度500℃左右，溫度非常高，可讓可燃物迅速著火燃燒；后處理（也就是三元、四元催化器）溫度可達700℃左右，表面溫度可達450℃左右，不同的車輛此溫度有所不同，同樣在此溫度遇到易燃物在該著火點的也會迅速著火燃燒。

電火花產(chǎn)生的原因主要有：（1）車輛電路因短路、涉水、老化、碰撞等原因造成漏電，產(chǎn)生火花；（2）點火線圈工作產(chǎn)生的靜電、人體靜電，產(chǎn)生電火花[2]；（3）線束、電器設(shè)備未固定好，車輛行駛振動或摩擦破損引起的接地情況，產(chǎn)生電火花；（4）底盤線束或儀表線束與發(fā)動機線束連接、發(fā)動機線束與傳感器的連接頭松動造成接觸不良，會產(chǎn)生電火花；（5）車輛改裝大功率設(shè)備（如音響、影像、電動座椅加熱），導(dǎo)致線路連接出問題及線路負(fù)荷增大并產(chǎn)生熱導(dǎo)致短路故障，產(chǎn)生電火花；（6）蓄電池的電流流到發(fā)電機，引起發(fā)電機定子勵磁線圈發(fā)熱產(chǎn)生高溫，從而導(dǎo)致發(fā)電機內(nèi)部短路搭鐵，產(chǎn)生電火花[3]；（7）發(fā)電機充電過大使電池包因電池過熱、碰撞及高溫暴曬等原因，產(chǎn)生電火花或明火。

明火是由于發(fā)動機工作點火角度過遲引起燃燒室回火造型火焰竄到進氣歧管導(dǎo)致爆裂內(nèi)形成明火，但這種情形發(fā)生的概率極低，假如此類發(fā)生的車輛自燃，前提是車輛出現(xiàn)瞬間，駕駛員聽到爆炸聲，且駕駛員第一時間感應(yīng)車輛平穩(wěn)，如是輪胎爆炸，駕駛員第一時間感應(yīng)座椅或是車輛傾斜。

1.2 易燃物

易燃物主要存在的地方：（1）發(fā)動機燃油（包含汽油、柴油、天然氣）、線束絕緣層（橡膠）、機油；（2）轉(zhuǎn)向傳動系統(tǒng)的液壓油、齒輪油；（3）整車：內(nèi)外飾附件、電器線路、油箱、橡膠襯套等；（4）車載易燃易爆以及化學(xué)腐蝕物品。

1.3 可燃條件

具備火源及可燃物后，要發(fā)生自燃還需要媒介和條件，即需要空氣和保證火源能引燃可燃物。

2 火燒車原因分析

引起“火燒車”的因素很多，歸納起來主要有漏汽油、漏柴油、漏機油、漏液壓油、漏齒輪油、漏電、漏氣（天燃氣）、阻值增大生熱、機械摩擦生熱、亂搭亂接線路和車上搭載易燃易爆以及化學(xué)腐蝕物所致。

2.1 車輛漏油

無論是汽油車、柴油車、燃氣車，滲泄露燃油和燃氣都是導(dǎo)致車輛自燃的主因，柴油、汽油、燃氣都是易燃品，雖然汽油、柴油化學(xué)組成存在差異，汽油的烴鏈較柴油短，自燃點高，自燃溫度約為427℃，閃點約：-50℃～-20℃。汽油與柴油對比，在特定環(huán)境和溫度下，柴油揮發(fā)性低于汽油，所以柴油上方空氣含氧量比汽油高，其自燃溫度在220℃左右低于汽油，閃點約在55℃以上。除化油器車輛以外，目前車輛的燃油系統(tǒng)一般壓力較高，尤其柴油車具有高壓油路和低壓油路，柴油機高壓共軌燃油壓力可達20 MPa，汽油車油壓一般正常值在0.3～0.4 MPa。由于油管老化、龜裂或連接不緊的情況下[4]，再由于在高壓燃油壓力作用下，會產(chǎn)生不同程度的滲漏油現(xiàn)象，形成著火自燃的隱患。特別提示的是，假如在發(fā)動機艙泄漏燃油特別是汽油，在燃油蒸發(fā)或是燃氣達到一定量或濃度時，在發(fā)動機工作和排氣系統(tǒng)高溫的情況下，會點燃由于泄漏產(chǎn)生的燃氣，這一點在實際處理一些整車廠火燒車鑒定得到意見一致。

2.2 車輛漏電

車上的線路根據(jù)不同用途以及功能設(shè)計和布置有所不同，各種開關(guān)、繼電器的觸點容易出現(xiàn)燒結(jié)發(fā)生熔焊現(xiàn)象[5]，尤其是啟動瞬間的電流大，如果車輛故障導(dǎo)致起動機的磁力得不到及時釋放，就會導(dǎo)致起動機長時間處于啟動狀態(tài)（也就是說發(fā)動機起動后的轉(zhuǎn)速高于起動機起動轉(zhuǎn)速，導(dǎo)致發(fā)動機拖起動機轉(zhuǎn)動），從而產(chǎn)生過熱起火。此外，車輛在事故或者使用不當(dāng)時同樣也會容易產(chǎn)生線路短路，引起車輛起火。

2.3 阻值增大生熱

車從開發(fā)設(shè)計建模仿真出圖零件選定小批量生產(chǎn)認(rèn)證量產(chǎn)，根據(jù)整車總線路設(shè)計、布置、功能擬不同線路設(shè)置了不同的阻值，線路中的電阻在遇到外力碰撞、化學(xué)腐蝕、線路短路、涉深水等現(xiàn)象會產(chǎn)生阻值瞬間增大，如車輛在此超出設(shè)計阻值工作，極易生熱自燃。

2.4 機械摩擦生熱

車上機械運動件在缺潤滑油、冷卻、減震膠破損失效下工作，會導(dǎo)致潤滑或冷卻不良以及干摩擦，熱量不能及時帶出，就會形成局部溫高，最后達到在局部溫高離最近易燃物品著火點導(dǎo)致自燃。另外，發(fā)動機艙部位和排氣系統(tǒng)部件的溫度最高，例如車輛發(fā)動機工作正常水溫后，水箱表面溫度可達65℃左右，發(fā)動機表面溫度可達76℃左右，排氣歧管表面可達159℃左右，氣缸蓋表面溫度可達98℃左右，渦輪增壓器表面溫度可達800℃左右[6]，三元催化器表面可達450℃左右，此溫度在不同車輛有所不同。這些表面較高的溫度區(qū)域遇到在此著火點的可燃物都會產(chǎn)生自燃。

又如車輛拖剎行駛或是長矩離拖剎行駛，輪轂生熱嚴(yán)重時引起爆胎導(dǎo)致的車輛自燃。

再如車輛長期超載、離合器打滑，也會引起發(fā)動機機溫過高，同樣存在車輛自燃的隱患。

2.5 線路改裝

由于政策、原材料、制造商、終端客戶需求等各種因素的疊加，車輛改裝行業(yè)受到個性化客戶、特別是年輕客戶的青睞，如音箱、音影、倒車影像、日行燈、LED燈、氙氣燈、座椅電動加熱、加裝空調(diào)、貨車車廂等都是常見的選項。在車輛改裝過程中，如線路存在不規(guī)范或亂搭亂接、定固不牢、擠壓、干涉、摩擦、虛接等導(dǎo)致線路負(fù)載超出設(shè)計值和損傷，也會產(chǎn)生過熱，嚴(yán)重時導(dǎo)致車輛自燃。又如車輛焊接部位下方有線束和燃油管路，由于焊接掉落的高溫焊渣碰到線束和高壓燃油管路，會導(dǎo)致線束和燃油管性能加速衰減，如不注意觀察或及時處理，更容易導(dǎo)致車輛自然起火隱患。

2.6 易燃易爆化學(xué)物品

易燒易爆以及化學(xué)腐蝕物品運輸?shù)能囕v，按國家“易燃易爆化學(xué)物品消防安全監(jiān)督管理辦法”，運輸此類物品的車輛必須取得行政部門簽發(fā)的特種證件。如運輸企業(yè)“道路運輸經(jīng)營許可證”、駕駛員“道路運輸證”。而且易燃易爆化學(xué)物品的運輸車輛，必須做好防護以及車輛配備應(yīng)急器材（泄漏收集工具、泄漏警戒使用橡膠筒）和嚴(yán)禁煙火字樣、保持距離等明顯標(biāo)識，防止車輛在行駛中發(fā)生意外事故搶得時間。假如易燃易爆放置不合理，車輛在行駛中會傾斜溢出或泄漏，導(dǎo)致車輛自燃起火的隱患。

3 火燒車預(yù)防措施

無論是化油器汽車、雙燃料汽車、電噴汽車、增程汽車或是純電動汽車，為了規(guī)避由于制造原因?qū)е碌能囕v自燃現(xiàn)象，需要按照國家法規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行，從設(shè)計以及使用兩方面來進行管理。

3.1 設(shè)計方面

通過總體布置及車輛熱管理分析、材料選取等手段，對車輛質(zhì)量安全、車輛的防火性能進行技術(shù)分析和論證，在爭論或是一句不經(jīng)意的話中得到靈感和啟發(fā)，并應(yīng)用到改進和優(yōu)化設(shè)計、增強車輛防火性能，嚴(yán)格按照國家政策以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，制定有效的高于國家和行業(yè)的企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從整體上減少或規(guī)避由于制造原因引起的隱患。

3.1.1 總布置

發(fā)動機線束、底盤線束、燃油管路、電氣線路布置走向應(yīng)遠離高溫部位、銳邊及焊點附近等，線束應(yīng)計算整車用電設(shè)備后選用合適的導(dǎo)線截面，以防止過載電流加速線路老化；采用良好的固定，增加外層防護，燃油管應(yīng)選耐高壓于設(shè)計限值。

純電汽車電池包的布置應(yīng)保證用電安全及碰撞之后的穩(wěn)定性。首先要保證電池包的離地間隙，確保不刮底；其次要盡可能地保證電池包前后左右空間，保證碰撞后電池包殼體不碰電芯及受到擠壓。

結(jié)合車輛行駛氣流狀態(tài)，在滿足車輛風(fēng)阻性能要求下，通過空間布置或隔斷，有效降低易燃物卷進車輛熱害位置的機率。

3.1.2 車輛熱管理分析

通過仿真手段對車輛進行熱管理分析，獲取車輛零部件受熱情況及熱害位置，根據(jù)仿真數(shù)據(jù)，選用零部件材料以及高溫耐久特性，增加并進行隔熱措施或者系統(tǒng)零部件的重新布局。

3.1.3 材料選取

車輛燃油是火燒車易燃物及助燃物，要嚴(yán)格并保證燃油不泄露；燃油系統(tǒng)的管路應(yīng)盡可能多采用金屬耐腐蝕材料并盡可能減少管路接頭。

純電汽車電池包殼體不但是電池裝配載體，更是保護電池的重要結(jié)構(gòu)。電池包殼體材料優(yōu)先考慮高強度鋼材，保證正碰及側(cè)柱碰工況下，電池包及高壓線圈安全。

3.2 使用方面

在汽車使用過程中，為減少或避免車輛自燃，車輛停放地方應(yīng)遠離易燃、易爆、化學(xué)腐蝕物品，同時合理使用車輛并日常和定期養(yǎng)護，養(yǎng)成良好的車輛管理習(xí)慣，才能減少或避免發(fā)生車輛自燃，導(dǎo)致不必要的損失。主要檢查以下方面。

3.2.1 車輛電路檢查

出車前及收后應(yīng)觀察發(fā)動機線束、底盤線束線路中是否有絕緣膠皮開裂、龜裂、破損或異常的情況，如發(fā)現(xiàn)疑似或不確定現(xiàn)象，線路可能存在短路隱患，應(yīng)及時排除或到專業(yè)的有資質(zhì)的企業(yè)或修理廠委托進行修理或排除，如有必要應(yīng)更換損壞線束。

3.2.2 車輛油路檢查

燃油、機油、液壓油、齒輪油滲泄漏和線路故障同樣重要，車輛的日常使用需常觀察和涉及機油、燃油是否有滲漏的故障現(xiàn)象；如發(fā)現(xiàn)應(yīng)及時排除或到有資質(zhì)的企業(yè)或修理廠委托修理或排除。此外，滲泄漏的可燃物，如此部位溫度達到滲漏物著火點將會被點燃。同時，車輛上的油污、塵埃及時清掃和排除，并定期檢查養(yǎng)護車輛，使車輛在最佳性能下工作，降低成本。

3.2.3 車輛冷卻液檢查

冷卻液不充足或缺失，也會造成車輛發(fā)動機局部溫高導(dǎo)致自燃。所以車輛日常和定期檢查或養(yǎng)護對車輛管理是非常重要。

3.2.4 注意車輛中物品的放置

儀表臺避免放打火機、充電寶、發(fā)膠、香水等易燃易爆危險品在車內(nèi)，這些物品會成為車輛自燃的隱患。如車輛在太陽爆曬情況，打火機、發(fā)膠等極易發(fā)生爆炸，導(dǎo)致起火。此外，儀表臺也應(yīng)避免放置眼鏡、礦泉水，在特定條件下，陽光照射的角度容易形成聚光焦點受熱起火。

假如貨車不是專用車以及其它車輛（除雙燃料），嚴(yán)禁私自搭載有煤氣罐、易燃易爆、化學(xué)腐蝕物品。

3.2.5 禁止私自改裝汽車。

嚴(yán)禁改裝，如必改裝，應(yīng)到有資質(zhì)的企業(yè)和修理廠并委托企業(yè)或技術(shù)人員改裝，又如焊接改裝，同樣應(yīng)到有資質(zhì)的企業(yè)和修理廠，委托專業(yè)技術(shù)人員做專業(yè)的事情，并嚴(yán)格按照車輛使用說明書和注意事項進行。

3.2.6 其他事項

切忌車輛停放遠離易燃易爆、化學(xué)腐蝕危險物品附近。文明駕駛以及國家碳中和政策要求，制造企業(yè)生產(chǎn)的汽車都裝備后處理，而這個零件位于排氣歧管后部裝置且溫度很高，它在多數(shù)車上的位置離地較近。

根據(jù)交通法規(guī)，車上必備滅火器且必須在有效期內(nèi)，駕駛員要熟悉掌握滅火器的使用方法，以免發(fā)生意外時束手無策。

4 結(jié)語

火燒車車輛安全事故的發(fā)生率逐漸增高，需要主機廠和用戶格外重視，從源頭設(shè)計維度及使用場景規(guī)范化來杜絕此類事故發(fā)生。