一例混合動力公交車驅動電機著火故障原因分析

謝登峰

（阜陽市公共交通集團有限公司，安徽 阜陽 236025）

1 故障現象

阜陽公交2015年12月采購30臺LCK6126PHENV型中通牌混合動力公交車，該批車配置濰柴WP6NG210E50型發動機、蘇州綠控傳動科技股份有限公司生產的AMT自動變速器和上海電驅動股份有限公司生產的J160XU9738型驅動電機。2021年11月26日，牌照號皖KL9711、車輛識別號LDYHCS2U5F0014514的公交車駕駛員反饋車輛運行中聞到焦糊味，停車檢查發現車輛后端出現濃煙并伴有火苗冒出，第一時間用車載滅火器滅火，后拖至保修公司維修車間，拆解發現變速器處線束燒蝕嚴重，驅動電機高壓線接線盒內充滿炭黑。

機務技術部接到報告立即著手進行調查并聯系客車廠技術人員，經調取該車維修臺賬得知近兩個月前有多次自動變速器維修記錄，驅動電機未有維修記錄。客車廠技術人員到達現場后組織修理工對涉及故障的零部件進行拆解、查看、分析。圖1～圖4為相關車輛部件拆解說明。

圖1 車輛燒蝕點照片

圖2 電機拆卸后線束燒蝕照片

圖3 拆解電機電控及線束照片

圖4 正常車輛線束干涉照片

2 故障原因分析

通過現場查看，著火點在電機接線盒處，燒蝕線束主要為：ATS輸出、發電機線束、DCDC線束及電傳動低壓線束。造成線束燒蝕的原因可能有：①線束干涉磨損短路，造成高低壓串電，引起線束瞬間高溫起火；②電機本體高溫，熱源將線束燒融，造成線束著火。

3 故障原因排除

3.1 線束干涉磨損短路

1）高低壓線束或型鋼表面會出現熔點、熔珠。

2）高低壓串電，會導致底盤低壓線束整段線束因瞬間高壓燒蝕。

現場檢查，線束燒蝕區域只在變速器附近，未出現底盤線束整段燒蝕現象；高低壓線束、電機接線蓋及型鋼表面無熔點、熔珠，電機控制器接線盒及IGBT無燒蝕、炸裂情況，動力電池熔斷絲均正常。線束磨損導致短路與現場不符。

3.2 造成電機高溫燒蝕原因

1）電機本體定、轉子隱形損傷導致內部絕緣。

2）電機內部軸承損壞。

3）故障件多次拆卸維修，電機本體出現損壞或進異物。

3.3 電機拆解

通過電機內部拆解，發現電機三相線端定子線圈燒蝕嚴重，線圈出現較多的熔珠及熔點，定子與轉子間隙未出現磨損情況且軸承未損壞。如圖5～圖12所示。

圖5 電機軸承無損壞

圖6 轉子無磨損

圖7 電機燒蝕線圈

圖8 定子一側燒蝕嚴重

圖9 接線盒三相線間隙

圖10 電機燒蝕點

圖11 三相線波紋管高溫燒融

圖12 熱縮管

綜上，根據電機線圈燒蝕情況，可以判定為電機內部定子線圈絕緣老化導致短路，產生高溫起火，驅動電機內部燒熔物流出滴到電線上，導致電線絕緣皮起火燃燒。

驅動電機燒壞車輛為何不立即停車呢？該車是混合動力公交車，屬于混聯式輕混合動力系統，電機出現故障停機但發動機仍在工作可以帶著車輛繼續運行。現在新能源汽車各類故障、異常報警裝置都很齊全，在驅動電機起火前應該有高溫報警，儀表盤應顯示故障碼，但駕駛員聞到焦糊氣味才停車檢查，說明駕駛員對車輛機務常識不熟悉，行車中掉以輕心，對車輛出現報警沒有注意，導致故障發生后果加劇，最終發生著火、驅動電機報廢的事故。

4 風險點分析

1) 該批車變速器維修多次，電機雖未打開維修但多次拆卸，修復后線束綁扎及安裝不規范（如高壓線束干涉、電機接線蓋密封不嚴等）。

2) 因電機接線盒三相線與電機內部存在間隙，維修時會存在進異物的風險。

3) 車輛使用時間較久，部分線束松脫，無緊綁固定。

4) 電器艙位置放置雜物過多。

5) 驅動電機技術含量較高，檢修需要專業設備，一般維修企業沒有檢修條件，只能對外部除塵和外部線路檢查，這就需要駕駛員在行車途中注意相關儀表、儀器，出現異常報警應及時停車報修。

5 整改恢復

驅動電機定子線圈燒壞報廢、轉子高溫烤壞、旋變線圈燒壞、電機接線盒端蓋因高溫變形，驅動電機報廢需更換新總成；高壓交流線、DCDC正極線絕緣層燒壞需更換；ATS線束內有屏蔽信號線屏蔽層燒壞需更換；底盤線束用低壓線錫焊連接，接頭用熱縮絕緣套管保護。備料、整修，經過一個多月的努力終于恢復運行。