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汽车主要部件与系统的火灾分析xxx摘要：从汽车结构部件与系统角度出发，对汽车总体结构、油液管路、排气系统及电气系统等主要部分进行了汽车火灾产生原因的分析与探讨；为汽车火灾调查，及进一步从汽车零部件结构设计、布局及制造等方面深入研究汽车火灾奠定了基础和指导意义。关键词：汽车结构；汽车火灾；电气线路；油路油管引言目前，随着我国经济和人们生活水平的提高，人均汽车数量正快速地增长，庞大的汽车数量带来了众多汽车火灾问题；当汽车发生交通事故时，由于汽车本身结构性能、电气、油管路和零部件材质等因素导致了汽车火灾事故的发生。项目背景鉴于目前从汽车结构性能方面对汽车火灾产生缘由的探讨较少，就从汽车结构性能、油路油管、电器电路及机械磨损等方面对汽车火灾的产生原因进行了探讨与分析。１从汽车总体构造方面进行火灾点分析汽车总体构造由发动机、底盘、车身及电气设备４大部分组成［１－２］。发动机是使供入其中的燃料燃烧而发出动力，其结构是由机体、曲柄连杆机构、配气机构、供给系、冷却系、润滑系、点火系（用于汽油机）、起动系组成，从消防火灾的角度分析发动机供给系中的化油器及排气管，在汽车行驶过程中由于长时间处于高温状态，则有引发火灾的可能性。底盘是接受发动机动力，使汽车产生运动并保证汽车按驾驶员的操纵正常行驶，它是由传动系、行驶系、转向系及制动装备４大部分构成，其中离合器和制动器的摩擦片，汽车长时间行驶由于摩擦作用使摩擦片产生高温热变形或火花可能会引起离合器、制动器及其周围的电气管路、油管路的火灾危险。车身是驾驶员工作的场所，也是装载乘客和货物的场所，车身包括前板制件、驾驶室及车厢等部件，汽车车身中的仪表台，由于各种电线、油管路较复杂容易引发火灾事故。电气设备是由电源组、发动机起火系和点火系、汽车照明信号装置、微处理器、中央计算机系统及各种人工智能装置等组成，由于汽车上的电气系统线路结构复杂，历来是汽车火灾关注和研究的重点。汽车是由电路、油路、气路以及多种机械、电器、功能构件等系统部件装配在一个有限的空间内，运行时它们同时工作，各部分都存在火灾危险性。汽车火灾发生的原因有很多，一方面是本身结构布置原因，主要有电气故障、油品泄漏、进排气因素、机械故障、操作因素等；另一方面是外部原因，如人为放火、遗留火种、外来飞火、物质自燃及交通事故引发火灾事故等，而本身汽车结构中的燃油系统、电气系统、化油器、排气管、离合器和制动器摩擦片、油箱、仪表台等结构部件中的油、管及线等由摩擦磨损、破裂、短路引起火灾的可能性要大一些，在这些方面应该引起火灾调查部门和汽车制造厂的关注。２汽车油液管系统火灾点分析从汽车的总体结构上看，汽车的各种油路油管是引起汽车火灾的危险点之一。汽车在使用过程中由于油管腐蚀、老化、碰撞及震动等原因，造成输油管路松动或破损，及开关关闭不严，产生漏油，碰到火花等情况可能引发火灾。２．１燃料油系统火灾燃油系统分为油箱、油路、喷油嘴，在系统中有汽油泵，汽油滤清器等零件，燃油通过油泵、燃油滤清器、喷油嘴进入燃烧室燃烧为汽车产生源动力。汽车燃油系统复杂，由此燃油系统引发火灾的可能性较大应受重视，下面就燃油系统可能产生火灾的因素进行分析。１）由交通事故造成燃料油系统油管破损，泄漏的燃料油遇到电气导线打火或车辆撞击而产生火花有可能引起着火。从汽车整体结构上看，油从油箱经油路油管到油泵、油滤清器、喷油嘴进入燃烧室，在这个过程中沿路有许多塑料、橡胶或金属材料的线、管，且这些线与线、管与管间距离都很近，当汽车发生交通碰撞事故时，可能就会使汽车上这些材质较差的、老化的线与管路产生破损，在线与管接头或接管口处松脱造成燃料油泄漏遇到电气打火或导线短路及与排气管接触时高温引起火灾。２）化油器内油压约为０．０２５ＭＰａ，现改为电子喷射系统油压为０．２～０．３ＭＰａ，比过去大１０倍的压力。如果管路系统质量不好或老化变质造成漏油，此时漏油量会比用化油器大得多，那么火灾发生率就会增大。当汽车在行驶状态或起动时，当急剧加油会产生化油器回火或排气管放炮，甚至排出火星，引燃周围易可燃物或天然气燃烧爆炸。２．２电火花点燃的危险性火灾液体蒸汽和烟雾被电火花点燃的危险性从大到小依次是汽油、柴油、轻质润滑油、发动机机油和水性液体。汽油由于具有较大的挥发性，在电火花的能量大、烟雾的聚集浓度大时较易点燃。由于分电器、发电机、风扇电机等电气设备在发动机舱内安装布置都较近，如碰到低压电线短路，接插件接触不良、高压线路及火花塞等引起电火花的可能性很大。还有汽车大多采用燃油喷射系统，燃油油路的压力高达１５０～７００ｋＰａ，即使是油路油管很小的泄漏点或者由于碰撞引起接合处微小松动都会引起燃油在发动机舱内喷射并雾化，很快形成爆炸性蒸汽混合物，此时只需小火花就能引燃。汽车火灾中汽油是主要且充足的燃料，如油路油管汽油泄漏，并遇到火花而被引燃是这类火灾发生的主要形式。水性的防冻液、刹车液和玻璃水通常是认为不燃的或者难燃的，但是它们含有乙二醇等醇类可燃液体，在发动机舱内和水一起挥发并聚集，遇到电火花也不排除有爆炸燃烧的可能。２．３汽车油箱部位可能产生的火灾油箱在车体的下面，贴近地面，当发生火灾时时，车体上的温度过高容易使油箱的各种进出油管融化、烧坏、接头脱落产生泄漏，更要紧的是车体上的温度过高就会使油箱温度过高，油箱中的油膨胀会发生很大的爆鸣声，会将油箱盖子炸飞或油箱局部出现裂口，还有当温度达到其油的燃点会引起油燃烧油箱爆炸造成火灾事故。近年来，为了防止油箱爆炸火灾，一些豪华车型采用特殊塑料油箱来代替金属油箱，这种塑料油箱受高温后就融化，燃料油流出，只能发生燃烧，而不发生爆炸减少了火灾的可能性。３排气系统火灾汽车排气管是与发动机燃烧室相连接，燃烧室的高温废气经排气管排出，这样就使排气管要承受较高的温度，因此排气管也是汽车火灾的危险点，它在整个汽车火灾中的比例很高，造成的火灾多。１）气缸排气支管与总管在汽车运行时，由于各个气缸内燃料油的燃烧使排气管的温度很高。由汽车发动机原理性能可知，汽车在一般公路上行驶时，排气管温度可达__到３００～４００℃；高速公路上行驶时，排气管温度可达到４００～５００℃；山路上行驶时，排气管温度可达到５００～６５０℃。当汽车发生交通事故碰撞，如发生油、管路损坏漏油滴在排气管上（包括汽油与润滑油）立刻就会引起冒烟起火的危险。２）在汽车行驶过程中，如汽车发动机气缸与点火装置出现故障时，在气缸内不能充分燃烧或未被燃烧的燃油混合气体排出气缸时，经过排气管内的三元催化装置可能会发生进一步氧化放热引起二次燃烧，这时会使排气管温度迅速升高，可能引起排气管周围可燃的树脂塑料部件着火燃烧。３）如果汽车燃料油质量不好，燃烧时会形成有害气体，会腐蚀或锈蚀排气管，使排气管造成漏孔，那么在汽车行驶过程中从排气管漏孔中遗漏出来的高温气体，可能会引起发动机周围的可燃物着火。４）发动机温度过高会引起冷却用的润滑油升温，内压加大，如当润滑油标尺未插好时，热的润滑油会从插口处喷发出来，落到高温排气管上，会立刻冒烟着火引起水灾的危险。４汽车由机械摩擦引起火灾汽车是由许多零部件组成的一个机械系统，在汽车运动过程中各种零部件间要产生动静摩擦，长时间的摩擦会产生高温，这就可能会给摩擦物周围零部件、电线及油管等带火灾安全隐患，因此在汽车行驶过程中由摩擦力产生的高温也是火灾危险点之一，下面从结构方面就汽车动力传递部件间的摩擦作用进行分析。１）发动机的转矩是靠离合器中带摩擦片的从动盘与飞轮接触面间的摩擦作用而传到从动盘上，由此而产生摩擦力；汽车前轮盘式制动器中的制动盘与制动块摩擦块，在汽车刹车制动时其相互接触面间产生摩擦力；后轮鼓式制动器中的制动蹄与摩擦片接触面在刹车时产生摩擦作用力。因此汽车行驶过程中长时间摩擦作用力，会产生高温聚集热量可能会使液压油管破裂漏油将油液加热到其燃点起火或引起泄漏的天然气爆炸燃烧，摩擦片或块物损坏造成交通事故引发火灾隐患。还有如制动器的制动片、离合器摩擦片间隙调节过紧，汽车行驶时快速摩擦作用产生高温和热变形也可能引起汽车火灾。２）汽车发动机的润滑系统缺油，使机件的表面相互接触并作相对运动摩擦产生高温，如接触到可燃物可导致火灾。一般发动机的变速箱、齿轮箱、车轮、传动轴的工作温度都低于润滑油的燃点，但如果是轴承、活塞、气缸壁、齿轮箱由于磨损或制造缺陷，造成过度摩擦产生过多的热量引起润滑油或泄漏的天然气起火燃烧。５汽车驾驶室仪表板火灾分析汽车仪表板是一个极其复杂的部件，它包含仪表板本体（壳体）、仪表、ＥＣＵ、空调控制系统、风道／风管、出风口、操作面板、开关、音响控制系统、除霜器、除雾器、手套箱、左盖板、饰板等零件；还包含：储物盒、驾驶员侧手套箱、扬声器等饰件和时钟、金属加强件、烟灰盒、点烟器、杯托等功能性零件。最重要的是仪表板上还装有各种指示仪表及报警装置，如车速里程表及速度报警装置、机油压力表及机油低压报警装置、燃油表及燃油低油面报警装置、水温表及水温报警灯、电流表及充电指示灯、卫星导航系统、防盗系统、手机对讲系统、温度传感系统、前后灯开关系统等等，轮胎气压、制动装置、安全气囊及安全带的指示安全系统等。汽车仪表板中这些庞大而复杂系统中有许多相互连接的电线、油管路，还有液压、润滑油。这些线、管路相隔距离都很近，在汽车行驶过程中使各线、管间可能产生摩擦接触，如只要其中一个线或管路磨损短路、出现火花就会引燃仪表板上塑料或橡胶件燃烧蔓延致整个仪表板而造成火灾。汽车驾驶室里面的沙发座椅也是火灾危险点之一，如烟头掉在沙发座椅，仪表板上线或管路出现火灾都容易引燃沙发座椅。驾驶室里面离合器踏板、刹车踏板、油门踏板及换档手柄等操作件，如驾驶员的驾驶操作习惯或姿态不好，长时间容易造成这些操作件与其接触体磨损发生扭曲与变形，使得这些踏板、手柄被损坏可能导致与其相连接的油管、电线破损短路，由此会带来驾驶室火灾的危险性。６汽车电气火灾分析汽车电气系统是汽车的重要组成部分，且汽车上各种电气、线路较多，尤其自动化、智能化的汽车更多，由此引起火灾的可能性就越大［３－４］。汽车电气系统主要由九大系统构成，即电源系统、起动系统、点火系统、照明系统、信号系统、仪表系统、舒乐系统、微机控制系统及其他辅助系统。由于汽车拥有这样各式各样且复杂的电气系统，当汽车发生交通事故、线路老化及电负荷过载短路及断路等因素都可能引起汽车火灾；在汽车如此多电气系统中的电气设备或电气线路，如维护或操作不当发生电气故障就可能引起汽车电气火灾的危险性因此更应重视与研究汽车由电气引发火灾。６．１汽车电线路布置特点１）汽车电线路采用单线连接，即汽车上所有电气设备的正极均采用导线相互连接，所有负极则直接或间接通过导线与车架或车身金属部分相连，即所谓搭铁，通过车架或车身形成路流回电源负极。负极搭铁对车架和车身金属的化学腐蚀较轻，对无线电干扰小。２）汽车上的电线均采用铜质多芯软线。多芯软线的优点是电线较软，便于在汽车上安装、检修。３）汽车电线路是并联连接方式，汽车上的两个电源（蓄电池和发电机）之间、所有用电设备之间，均采用并联连接，以便当汽车某一支路用电设备损坏时，并不影响其他支路用电设备的正常工作。__６．２汽车电气火灾的种类根据汽车电气结构性能和有关资料的统计分析，电气火灾可分为如下２类型。１）是电气设备（含电路基础元件、控制单元等）火灾，这类火灾是指电气设备及电子元器件因老化、击穿、性能减退等而引起的火灾。电气设备火灾引起的原因主要也是其内部电线短路、接触不良、超负荷等引起。另外，如电气设备搭铁线与车身出现接触不良或断路，有可能把多个电气设备的工作电路联在一起，通过其他线路找到搭铁途径，造成一个或多个电气设备工作异常而出现过负荷火灾。２）是电气线路火灾，这类型火灾主要是由其内部电线短路、接触不良、超负荷等引起的。６．３汽车电气火灾产生的原因汽车电气火灾经常产生的原因与汽车长期处于运动状态及汽车电气系统结构特点有一定的关系。６．３．１电气线路触不良电气线路接触不良使接触电阻过大，产生局部过热进而引发火灾，此现象是一种长期恶性循环造成的结果。１）在电气线路之间、电气线路与用电设备及其他接插件连