嚴法東,馬雷剛,崔振亞
(安徽江淮汽車股份有限公司,安徽 合肥 230601)
某載貨汽車自燃的分析
嚴法東,馬雷剛,崔振亞
(安徽江淮汽車股份有限公司,安徽 合肥 230601)
本文首先通過駕駛員對自燃過程的描述和整車初查,確定起火區域。其次,通過對種種自燃原因的排除,確定該故障的起火點。最后,通過自燃的分析,識別設計、裝調缺陷,提出預防方案。
自燃;熱害;干涉;短路
CLC NO.:U463.6Document Code:AArticle ID:1671-7988(2014)12-84-05
2012年3月某晚,浙江臺州一用戶駕駛某品牌載貨汽車在高速路上發生駕駛室自燃現象,自帶滅火器用完后、又跟路過車輛借了2個滅火器,未果,后消防隊趕到,將火熄滅。據駕駛員口述,起火部位為駕駛室右后方,即進氣管道空氣濾清、電瓶之間的某個部位。現場調查發現整車駕駛室,發動機均已燒毀。該車生產于2011年3月,匹配YC4E140-33發動機,行駛里程一萬多公里,一般裝載8噸貨物用于臺州至杭州的公路運輸,平時使用較少,剛做過保養,整車未經任何改裝。故障現場見圖1、圖2。
駕駛員對現象描述較清楚,整車發生自燃時,駕駛員作為當事人,對過程的描述非常重要。當地經銷商、服務站一定要在第一時間,記錄駕駛員的口述,便于生產商的質量、客服及技術人員查證和核實。通過事故現場調查,發動機、
蓄電池、空濾、擋泥板、底盤前部全部燒毀,發電機已經脫落在發動機上側,左側底盤線束發動機后支撐板前已經燒毀。除駕駛室線束保險絲有熔珠外,其他線束、過孔均無熔珠,如下:
通過上述排查,可以發現:車架左縱梁發動機后支撐前部的油管、線束等可燃物還未燒盡,車架右縱梁發動機后支撐后部(第三橫梁前)的油管、線束等可燃物還未燒盡,蓄電池裝置布置在右縱梁發動機后支撐與第三橫梁之間,排氣管布置在左縱梁發動機后支撐后部。前端右側燒毀程度明顯大于左側,對照駕駛室、發動機、等前部零部件布置,整車左右可燃物總量基本相等,可以認為駕駛員所述是真實的。
顧客及經銷商懷疑蓄電池是起火源。經檢查蓄電池正極線過孔無熔珠、過孔橡膠套部位有明顯色差等。蓄電池支架負極線過孔橡膠護套、壓桿橡膠件還未燒蝕,蓄電池往后無燒蝕情況。車輛在行駛過程中,如果蓄電池是起火源,則蓄電池后側必然會燃燒的更厲害。駕駛室線束保險絲盒端子有熔珠,如果是第一起火點,將會燒斷整車保險,整車將無供電,不會引起駕駛室自燃,這與駕駛室描述不一致,屬于二次熔珠。因此可以排除蓄電池是起火源。如下圖:
底盤電氣盒可燃部分已經完全燒毀,過孔無熔珠,線束及導電底座連接完好。可排除起火源。預熱繼電器(左側龍門架)未裝,左側預熱線束、發動機右側預熱線完好,可排除。
起動機、起動機減速繼電器可燃物還未燒蝕,可排除。燃油泵無油污,過火也不嚴重,可排除。如下圖:
故障發生時,車輛在去杭州的高速公路上,行駛不到2個小時,當晚小雨,路面較潮濕,輪胎發熱引起自燃的可能性非常小。
服務站有2臺同型號商品車,對調查起到很好的對比驗證作用。
通過詳細排查,磨損點是發動機右后支撐板固定下支撐梁的螺栓,其他固定螺栓均無異常。起火的過程可能有兩種:一是,蓄電池正極線或者底盤線束中的啟動線正極與螺栓間隙性短路(此時保險絲是不會熔斷的),產生的電火花將底盤線束點燃,產生明火后,將制動軟管、進油管、回油管點燃,導致故障的發生。二是,油管、蓄電池正極線或者底盤線束中的啟動線正極被磨損后,產生的電火花將油管點燃,導致故障的發生。
該車現象比較明顯,發動機右后支撐板固定下支撐梁的螺栓磨損底盤線束啟動線束或者蓄電池正極線,引起底盤線束、油管、制動管燒毀。
通過對國內外汽車自燃的研究,一般可以歸納為下面幾類:①用戶加裝用電器,導致改裝線束或整車線束過載。比如大燈、音響、逆變器等②電器件內部的電路板、元件過電流或者過電壓③裝調缺陷,比如與高溫部件太近、漏裝保護條④干涉引起的間隙性短路,比如駕駛室或者底盤線束⑤外部火源,比如煙頭、打火機、儀表臺上的圓形裝飾品和香水等⑥設計的導線安全系數偏低,主要是啟動、預熱、大燈、小燈等大功率電路和長時間通電回路。
針對汽車自燃的常見故障,一般要從設計上進行預防。改裝問題,要在設計之處就要預留感性和阻性負載借口。電器件內部原因,要對廠家的設計和生產過程進行管控,對零部件進行嚴格的電性能試驗、常規試驗、可靠性試驗。裝調缺陷,要對高溫部件進行識別,通過支架固定的方案,增加間隔。干涉問題,通過支架、保護條、支撐墊等進行隔離。導線安全系數問題,按照1.35倍的系數進行設計,同時考慮發動機艙等高溫部位對導線導電性能衰減。
針對該汽車干涉引起的自燃,通過開發不同的支架,進行有效固定,同時對裝配工藝進行調整,將車架的螺栓一致對外裝配。
[1] 顧海洲、馬雙武 PCB電磁兼容技術—設計實踐 清華大學出版社.
[2] 辜小兵 PCB設計與制作 高等教育出版社.
[3] 田廣錕 高速電路PCB設計與EMC技術分析 電子工業出版社.
Analysis of spontaneous combustion of a truck
Yan Fadong, Ma Leigang, Cui Zhenya
(Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Hefei 230601)
This paper first through the driver on the spontaneous combustion process description and vehicle preliminary investigation,To determine the fire area。secondly,Through the elimination of all kinds of auto-ignition,To determine the fault point of fire。Final,Through the analysis of spontaneous combustion,The recognition design and Alignment defects,Puts forward the prevention programme.
Autoignition;heat damage;interference;short circuit
U463.6
A
1671-7988(2014)12-84-05
嚴法東,工程師,就職于安徽江淮汽車股份有限公司技術中心,從事汽車電氣設計。