【《汽车电气系统起火缺陷判定技术分析综述》4600字】

汽车电气系统起火缺陷判定技术分析综述目录TOC\o"1-3"\h\u7598汽车电气系统起火缺陷判定技术分析综述 1309921.1汽车电气系统起火缺陷结构分布 1249031.2汽车电气系统起火缺陷特征分析 253071.2.1汽车线束着火缺陷特征分析 2257341.2.2汽车电控模块起火缺陷特性分析 3274931.2.3汽车电器设备起火缺陷特性分析 456231.3汽车电气系统起火缺陷判定技术分析 6130231.1.1调查取证 6142711.1.2鉴定分析 8169061.1.3缺陷评估 854661.1.4案例分析 81.1汽车电气系统起火缺陷结构分布在各种因内部因素引起的汽车火灾事故中，由电气系统故障引起的汽车火灾占很大比例，是目前中国汽车火灾问题研究的重要课题内容之一。我国从2004年组织建立缺陷汽车产品召回管理制度起至2013年共累计实施了669次各种汽车产品的质量安全召回，累计召回约1522万辆。其中，由汽车火灾引起的缺陷召回达到176次，车辆达到626万辆，而这176次中有77次是因为电气系统的着火缺陷召回，涉及车辆高达301万辆，具体数据统计如表3-1所示。表3表3-12004-2013年我国汽车电气系统起火缺陷召回统计项目汽车线束电控模块电器设备总计召回次数40261177比例51.9%31.8%14.3%100%召回车辆总数81673977038414273653014488比例27.1%25.6%47.4%100%通过对表3-1中的数据分析表，我国汽车电气系统在起火时存在的缺陷主要包括汽车线束着火、电控模块着火以及电器设备着火三个方面。所以，有必要对这三方面进行深入的研究和分析。1.2汽车电气系统起火缺陷特征分析1.2.1汽车线束着火缺陷特征分析随着现代科学技术的不断发展，汽车上的电路线束不断增加，当某一线束自燃时，就可能会引起汽车的制动发生故障，此时驾驶员就没办法控制汽车，更甚者造成汽车起火引发火灾，这对于此车和道路上的的其他车辆而言都具是一个重大的安全隐患。汽车线束就是整个汽车电路的联系网络主体，没有了这些线束也就不存在汽车电路。线束的基本结构如图3-1所示，一般包括电线、端子、插接器、护套等部分。其中电线是通常是整个线束最重要的组成部分，我们通常称之为导线，它的功能和作用主要是承载整个负载时所需要的电流；插接器和端子是构成各种汽车信号转换的最基本置换单元，是构成汽车各种线束和电器元件之间，线束和电器元件之间的一种互相连接的装置；护套主要作用是对电线、端子等的固定、保护和防尘等。11-电线；2-端子；3-插接器；4-护套图3-1汽车线束结构汽车线束着火主要由过载、闭合回路、熔断器三种因素引起的。当一个输电线路或者一些主要工作零部件的绝缘负荷水平超出了性能额定值，线束长期持续过载时，就很有可能会直接造成线路电流不断增加而电压过大，通电控制装置也可能会发热，线束长期的持续过载就很有可能直接造成整个线路的一些绝缘元件性能额定水平降低，引发短路问题，甚至线束发生自燃。在汽车电路线束的连接中，闭合回路是最常见的一种连接方式，即直接将用电设备和导线相连在一起，这样在正常的闭环情况下，电路线束是不会自燃的。但在现实生活中，在一些特殊情况下，电路线束的内部电流会直接流入导线而不经过电气设备，这就是闭合回路不正常的情况，这种情况就容易导致短路等故障，然后线束自燃。熔断器是电路线束的保护装置，在熔断器的保护下，现代汽车的电路线束过电流性能很高。这就说明如果熔断器出现故障，电路线束就会失去保护，随即就会出现一系列问题。而熔断器故障的原因一般是熔断器内熔断丝的线径与导线不符，此外，还有在汽车行驶过程中因动能带来的振动对熔断器的冲击而产生的的熔断器位移，也会造成电力故障而发生线束自燃。1.2.2汽车电控模块起火缺陷特性分析随着汽车工业的蓬勃发展，计算机和电子技术的广泛应用使汽车成了一种复杂的机电一体化机器。汽车电控模块也称汽车电控单元（ECU），它是一种装置于汽车电控系统的一个重要的核心组成部件，它与传感器、执行系统以及可操纵机构等相互配合进行工作。表3-2是目前汽车电控系统在汽车上的主要分布应用。一旦驾驶车辆的电控模块出现了重大缺陷，将极有可能直接导致其他与其相关联的零部件不能正常运行工作，进而极有可能可能直接发生交通火灾。汽车电控模块的潜在缺陷也是一种可能直接导致汽车电气系统发生严重火灾事故的重要危险因素。但是，我国现在在很多情况下，会将对汽车电控模块的起火缺陷的研究划分到电气设备的起火缺陷的研究中，所以我国对于电控模块的起火缺陷而进行的专项调查研究还是比较少的。进一步分析研究的结果表明，汽车的电控模块长期以来出现过热的工作现象和经常发生短路等各种各样的问题，就是其在系统设计上存在重大缺陷。表3表3-2汽车主要电控系统分布应用发动机电控系统底盘电控系统车身电控系统EFI:电控燃油喷射系统ABS:防抱死制动系统ECW:前方碰撞预警系统EGR:废气再循环系统EPS:电动助力转向系统NVS:汽车夜视系统VIS:可变进气系统EBD:电子制动力分配CCS:定速巡航系统ESA:电子控制点火系统TCS:牵引力控制系统SRS:辅助约束系统1.2.3汽车电器设备起火缺陷特性分析汽车上的电器设备由电源和用电设备组成，电源包括发电机和蓄电池，用电设备则是车型不同其电器设备种类也不同。最初汽车上的电器设备只有必要的发电机、蓄电池、照明灯具等最简单的基础设施，到了20世纪中期，汽车上慢慢多了车载收音机、仪表盘、电动雨刮等。到了现在的二十一世纪，随着科学技术的进步和高速发展，汽车上的电气设备也越来越复杂和多样化，并开始逐渐向智能化方向发展。如图3-2，是现代汽车上最常见的几种电器设备。图3-图3-2现代汽车常见电器设备汽车电器设备起火主要是指电器设备丧失其本身原有的功能。汽车里的电器设备应不间断地为汽车用户提供电力、动力并满足不同用户的各项需求。如果是安装失误、维护措施未达要求，就可能会因发生故障而引起火灾。例如以下各种不当操作，都可能引起火灾：（1）逆流切换器发生故障，使电池内的电流逆流，导线和发电机线圈因而逐渐升温而引火。（2）调压调节器引起。调压调节器的触点发生故障，或是车辆陷入泥中时，发动机高速运转，发电、充电量急速增加，线圈过热导致短路起火。（3）汽车的点烟器发生故障，不能与底座电源切断，逐渐产生高温，进而点燃周围的某些可燃物而引发火灾。（4）点火开关打开又长时间没有将其关闭，或是启动挡故障。（5）起动机故障（电磁开关线圈的短路、触点燃蚀等）或电源线接点松动故障电阻过大发热引起绝缘层及燃油起火。（6）高压火花线圈接触不良，一段时间后线圈过热，若此时打火，击穿胶盖就会引燃油污、连接线、防尘盖等可燃物。（7）改装汽车音响装入的收音机线路短路起火。如果对汽车的音响进行改造，不仅会改变原有线路，增加负荷，产品也没有保证质量。如果放入粗劣的产品，就极易发生故障引起火灾。（8）汽车加油时未采取防静电接地而导致火灾。加油的时候，特别是夏季高温天气，车在途中被烈日曝晒，剩余的油大量蒸发，充满了油箱。再加上加油时速度过快，储存了大量的静电荷，如果箱没有接地线，油枪碰到油箱的过滤器时就会产生火花，引燃油气而发生火灾。除以上的原因以外，电器设备也有可能会因为焊接不切实、匹配错误等制作或者是装配技术上的问题而发生着火灾。例如，在2012年某大品牌轿车就因为电动车窗总开关按钮被卡住而被召回，这个缺陷虽然很有可能并不会导致整个车窗的正升降升，但在某些情况下，可能会直接导致整个车窗内部局部的过热和熔损。此外，同年，另一品牌轿车主要因为电子式的水泵外壳有裂纹而被召回，这种裂纹虽然短时间不会有什么影响，但在汽车的长久使用过程中，冷却剂会通过这些裂纹直接渗透到水泵的内部和电路板上，这就会使电路板短路，甚至一些电路板会因此熔化烧蚀，留下重大安全隐患。分析了中国汽车电气系统起火缺陷召回涉及的所有电器设备的召回资料后发现，其主要缺陷是整车的设计匹配问题、零部件本身的生产制造和安装质量问题，以及在设计时没有充分考虑到特殊应用条件下可能会发生而现实中确实出现了的实际性故障。由于电气设备的电力配置不符、运行卡顿等现象，这些故障往往会引起相关电路的发热问题。设备之间存在裂缝或密封件时如果装置设计错误，异物侵入时很就容易引起内部电路短路等事故。1.3汽车电气系统起火缺陷判定技术分析汽车电气系统起火缺陷的判定分为调查取证、判定分析和缺陷评估三个阶段。1.1.1调查取证调查取证主要是指收集关于汽车发生火灾或者交通事故相关资料信息，包括火灾蔓延和发展的先后顺序、、起火位置、着火地点的确认、伤亡损失情况以及对相关物证进行提取等。由于汽车电气系统的结构和工艺非常复杂，造成火灾的原因也是多种多样的，这时就需要消防和调查工作者具有很高的专业知识和技术能力。图3-3为汽车火灾事故的基本调查流程。图3图3-3汽车火灾事故调查基本流程如图3-3，调查准备工作是汽车火灾事故调查的第一步也是后续工作的基础，这一步要求所有与此次火灾事故调查的相关人员都做好充分的准备工作，充分掌握发生火灾事故的汽车的基本情况并保护好火灾现场，这样才能为后续更好地实施现场火灾调查，建立良好的基础。调查询问也是开展汽车火灾事故调查的一个重要阶段，有必要对第一个发现火灾的人、报警的人、车主、围观群众及其他有关人员进行询问，以便尽可能多地了解火灾情况。现场勘查是指专业的火灾调查机构的工作人员经常深入事故现场实地，运用各种先进的科学技术手段，对于火灾现场、相关场所、物资、甚至尸体等其他可以充分确定或认识到发生火灾的原因、火灾的性质、以及火灾追究责任等一切目标的情况下，深入了解并进行实地调查，并通过现场的分析做出准确地火灾判断和结论的一种系统性调查。起火部位的认定主要是根据之前各个阶段对其所在区域进行的综合评估，判定出最初发生起火的部位。最后按照所判定的最初起火部位提取物证。1.1.2鉴定分析为了准确地判断出汽车火灾事故发生的原因，对前期汽车火灾调查工作的过程中所提取出来的物证进行鉴别和分析是最重要的一步。汽车电气系统在重大火灾事故中所需要提取的材料和物证主要是指带有金属熔损伤或残留的蓄电池、接插件、导线以及其他用电装置等，目前，我国一般常用的技术鉴定方法包括热分析、金相分析、成分分析和宏观分析等。主要对事故车辆燃烧痕迹的特点、火灾蔓延和发展的情况等多方面进行调查和检验。在开始对起火部位进行认定时，我们需要根据现场调查和对此次火灾的相关人进行询问的结果、现场和车辆的查验等情况来进行评估和分析，进而科学地判定出此次火灾发生的初始部位。一般经过鉴定分析这一阶段，都可以确定或排除其他可能的火灾原因。如根据汽车电气线路的熔痕特征分析汽车火灾的蔓延发展过程，采用金相分析法，正确地分析判定出熔痕的一次短路或二次短路特征，从而进一步减小火灾的调查范围，从而确