火燒車(chē)及預(yù)防措施

董兆彬

（柳州五菱柳機(jī)動(dòng)力有限公司，廣西 柳州 545005）

0 引言

所謂火燒車(chē)，就是汽車(chē)著火自燃的車(chē)輛事故，2020年中國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量3.72億輛，其中汽車(chē)保有量2.81億輛[1]。隨汽車(chē)市場(chǎng)保有量的增加，同時(shí)新能源車(chē)型市場(chǎng)保有量的大幅提升，出現(xiàn)的汽車(chē)事故也大幅增加，而汽車(chē)火災(zāi)造成的財(cái)產(chǎn)損失和人身安全都是巨大的，因此，對(duì)火燒車(chē)進(jìn)行起火原因分析，可以預(yù)防及避免或減少車(chē)輛起火起到重要作用。

1 火燒車(chē)發(fā)生條件

火燒車(chē)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(chē)火源主要包括車(chē)輛自身火源及外在火源。

首先，車(chē)輛自身火源主要有高溫?zé)嵩础㈦娀鸹懊骰稹６?chē)輛高溫?zé)嵩粗饕獊?lái)源于發(fā)動(dòng)機(jī)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(lái)講，發(fā)動(dòng)機(jī)本體表面溫度不足于引燃可燃物。高溫?zé)嵩吹膩?lái)源主要是排氣系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管排出氣溫可高達(dá)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(dá)700℃左右，表面溫度可達(dá)450℃左右，不同的車(chē)輛此溫度有所不同，同樣在此溫度遇到易燃物在該著火點(diǎn)的也會(huì)迅速著火燃燒。

電火花產(chǎn)生的原因主要有：（1）車(chē)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(diǎn)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(chē)輛行駛振動(dòng)或摩擦破損引起的接地情況，產(chǎn)生電火花；（4）底盤(pán)線束或儀表線束與發(fā)動(dòng)機(jī)線束連接、發(fā)動(dòng)機(jī)線束與傳感器的連接頭松動(dòng)造成接觸不良，會(huì)產(chǎn)生電火花；（5）車(chē)輛改裝大功率設(shè)備（如音響、影像、電動(dòng)座椅加熱），導(dǎo)致線路連接出問(wèn)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(jī)，引起發(fā)電機(jī)定子勵(lì)磁線圈發(fā)熱產(chǎn)生高溫，從而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)內(nèi)部短路搭鐵，產(chǎn)生電火花[3]；（7）發(fā)電機(jī)充電過(guò)大使電池包因電池過(guò)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(dòng)機(jī)工作點(diǎn)火角度過(guò)遲引起燃燒室回火造型火焰竄到進(jìn)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(lèi)發(fā)生的車(chē)輛自燃，前提是車(chē)輛出現(xiàn)瞬間，駕駛員聽(tīng)到爆炸聲，且駕駛員第一時(shí)間感應(yīng)車(chē)輛平穩(wěn)，如是輪胎爆炸，駕駛員第一時(shí)間感應(yīng)座椅或是車(chē)輛傾斜。

1.2 易燃物

易燃物主要存在的地方：（1）發(fā)動(dòng)機(jī)燃油（包含汽油、柴油、天然氣）、線束絕緣層（橡膠）、機(jī)油；（2）轉(zhuǎn)向傳動(dòng)系統(tǒng)的液壓油、齒輪油；（3）整車(chē)：內(nèi)外飾附件、電器線路、油箱、橡膠襯套等；（4）車(chē)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(chē)原因分析

引起“火燒車(chē)”的因素很多，歸納起來(lái)主要有漏汽油、漏柴油、漏機(jī)油、漏液壓油、漏齒輪油、漏電、漏氣（天燃?xì)猓⒆柚翟龃笊鸁帷C(jī)械摩擦生熱、亂搭亂接線路和車(chē)上搭載易燃易爆以及化學(xué)腐蝕物所致。

2.1 車(chē)輛漏油

無(wú)論是汽油車(chē)、柴油車(chē)、燃?xì)廛?chē)，滲泄露燃油和燃?xì)舛际菍?dǎo)致車(chē)輛自燃的主因，柴油、汽油、燃?xì)舛际且兹计罚m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(diǎn)高，自燃溫度約為427℃，閃點(diǎn)約：-50℃～-20℃。汽油與柴油對(duì)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(diǎn)約在55℃以上。除化油器車(chē)輛以外，目前車(chē)輛的燃油系統(tǒng)一般壓力較高，尤其柴油車(chē)具有高壓油路和低壓油路，柴油機(jī)高壓共軌燃油壓力可達(dá)20 MPa，汽油車(chē)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(huì)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(dòng)機(jī)艙泄漏燃油特別是汽油，在燃油蒸發(fā)或是燃?xì)膺_(dá)到一定量或濃度時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)工作和排氣系統(tǒng)高溫的情況下，會(huì)點(diǎn)燃由于泄漏產(chǎn)生的燃?xì)猓@一點(diǎn)在實(shí)際處理一些整車(chē)廠火燒車(chē)鑒定得到意見(jiàn)一致。

2.2 車(chē)輛漏電

車(chē)上的線路根據(jù)不同用途以及功能設(shè)計(jì)和布置有所不同，各種開(kāi)關(guān)、繼電器的觸點(diǎn)容易出現(xiàn)燒結(jié)發(fā)生熔焊現(xiàn)象[5]，尤其是啟動(dòng)瞬間的電流大，如果車(chē)輛故障導(dǎo)致起動(dòng)機(jī)的磁力得不到及時(shí)釋放，就會(huì)導(dǎo)致起動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于啟動(dòng)狀態(tài)（也就是說(shuō)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后的轉(zhuǎn)速高于起動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)速，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)拖起動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)），從而產(chǎn)生過(guò)熱起火。此外，車(chē)輛在事故或者使用不當(dāng)時(shí)同樣也會(huì)容易產(chǎn)生線路短路，引起車(chē)輛起火。

2.3 阻值增大生熱

車(chē)從開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)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(chē)總線路設(shè)計(jì)、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(huì)產(chǎn)生阻值瞬間增大，如車(chē)輛在此超出設(shè)計(jì)阻值工作，極易生熱自燃。

2.4 機(jī)械摩擦生熱

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

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

再如車(chē)輛長(zhǎng)期超載、離合器打滑，也會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)溫過(guò)高，同樣存在車(chē)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(chē)輛改裝行業(yè)受到個(gè)性化客戶、特別是年輕客戶的青睞，如音箱、音影、倒車(chē)影像、日行燈、LED燈、氙氣燈、座椅電動(dòng)加熱、加裝空調(diào)、貨車(chē)車(chē)廂等都是常見(jiàn)的選項(xiàng)。在車(chē)輛改裝過(guò)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(jì)值和損傷，也會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致車(chē)輛自燃。又如車(chē)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(huì)導(dǎo)致線束和燃油管性能加速衰減，如不注意觀察或及時(shí)處理，更容易導(dǎo)致車(chē)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(yùn)輸?shù)能?chē)輛，按國(guó)家“易燃易爆化學(xué)物品消防安全監(jiān)督管理辦法”，運(yùn)輸此類(lèi)物品的車(chē)輛必須取得行政部門(mén)簽發(fā)的特種證件。如運(yùn)輸企業(yè)“道路運(yùn)輸經(jīng)營(yíng)許可證”、駕駛員“道路運(yùn)輸證”。而且易燃易爆化學(xué)物品的運(yùn)輸車(chē)輛，必須做好防護(hù)以及車(chē)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(shí)，防止車(chē)輛在行駛中發(fā)生意外事故搶得時(shí)間。假如易燃易爆放置不合理，車(chē)輛在行駛中會(huì)傾斜溢出或泄漏，導(dǎo)致車(chē)輛自燃起火的隱患。

3 火燒車(chē)預(yù)防措施

無(wú)論是化油器汽車(chē)、雙燃料汽車(chē)、電噴汽車(chē)、增程汽車(chē)或是純電動(dòng)汽車(chē)，為了規(guī)避由于制造原因?qū)е碌能?chē)輛自燃現(xiàn)象，需要按照國(guó)家法規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行，從設(shè)計(jì)以及使用兩方面來(lái)進(jìn)行管理。

3.1 設(shè)計(jì)方面

通過(guò)總體布置及車(chē)輛熱管理分析、材料選取等手段，對(duì)車(chē)輛質(zhì)量安全、車(chē)輛的防火性能進(jìn)行技術(shù)分析和論證，在爭(zhēng)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(jìn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)、增強(qiáng)車(chē)輛防火性能，嚴(yán)格按照國(guó)家政策以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，制定有效的高于國(guó)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(dòng)機(jī)線束、底盤(pán)線束、燃油管路、電氣線路布置走向應(yīng)遠(yuǎn)離高溫部位、銳邊及焊點(diǎn)附近等，線束應(yīng)計(jì)算整車(chē)用電設(shè)備后選用合適的導(dǎo)線截面，以防止過(guò)載電流加速線路老化；采用良好的固定，增加外層防護(hù)，燃油管應(yīng)選耐高壓于設(shè)計(jì)限值。

純電汽車(chē)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(chē)輛行駛氣流狀態(tài)，在滿足車(chē)輛風(fēng)阻性能要求下，通過(guò)空間布置或隔斷，有效降低易燃物卷進(jìn)車(chē)輛熱害位置的機(jī)率。

3.1.2 車(chē)輛熱管理分析

通過(guò)仿真手段對(duì)車(chē)輛進(jìn)行熱管理分析，獲取車(chē)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(jìn)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(chē)輛燃油是火燒車(chē)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(chē)電池包殼體不但是電池裝配載體，更是保護(hù)電池的重要結(jié)構(gòu)。電池包殼體材料優(yōu)先考慮高強(qiáng)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(chē)使用過(guò)程中，為減少或避免車(chē)輛自燃，車(chē)輛停放地方應(yīng)遠(yuǎn)離易燃、易爆、化學(xué)腐蝕物品，同時(shí)合理使用車(chē)輛并日常和定期養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)成良好的車(chē)輛管理習(xí)慣，才能減少或避免發(fā)生車(chē)輛自燃，導(dǎo)致不必要的損失。主要檢查以下方面。

3.2.1 車(chē)輛電路檢查

出車(chē)前及收后應(yīng)觀察發(fā)動(dòng)機(jī)線束、底盤(pán)線束線路中是否有絕緣膠皮開(kāi)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(shí)排除或到專(zhuān)業(yè)的有資質(zhì)的企業(yè)或修理廠委托進(jìn)行修理或排除，如有必要應(yīng)更換損壞線束。

3.2.2 車(chē)輛油路檢查

燃油、機(jī)油、液壓油、齒輪油滲泄漏和線路故障同樣重要，車(chē)輛的日常使用需常觀察和涉及機(jī)油、燃油是否有滲漏的故障現(xiàn)象；如發(fā)現(xiàn)應(yīng)及時(shí)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(dá)到滲漏物著火點(diǎn)將會(huì)被點(diǎn)燃。同時(shí)，車(chē)輛上的油污、塵埃及時(shí)清掃和排除，并定期檢查養(yǎng)護(hù)車(chē)輛，使車(chē)輛在最佳性能下工作，降低成本。

3.2.3 車(chē)輛冷卻液檢查

冷卻液不充足或缺失，也會(huì)造成車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)局部溫高導(dǎo)致自燃。所以車(chē)輛日常和定期檢查或養(yǎng)護(hù)對(duì)車(chē)輛管理是非常重要。

3.2.4 注意車(chē)輛中物品的放置

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

假如貨車(chē)不是專(zhuān)用車(chē)以及其它車(chē)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(chē)。

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(zhuān)業(yè)技術(shù)人員做專(zhuān)業(yè)的事情，并嚴(yán)格按照車(chē)輛使用說(shuō)明書(shū)和注意事項(xiàng)進(jìn)行。

3.2.6 其他事項(xiàng)

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

根據(jù)交通法規(guī)，車(chē)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(shí)束手無(wú)策。

4 結(jié)語(yǔ)

火燒車(chē)車(chē)輛安全事故的發(fā)生率逐漸增高，需要主機(jī)廠和用戶格外重視，從源頭設(shè)計(jì)維度及使用場(chǎng)景規(guī)范化來(lái)杜絕此類(lèi)事故發(fā)生。