汽車電氣系統(tǒng)起火缺陷特征與判定分析

李坤鵬

摘要：目前，隨著我國經(jīng)濟(jì)和人們生活水平的提高，人均汽車數(shù)量正快速地增長，龐大的汽車數(shù)量帶來了眾多汽車火災(zāi)問題；當(dāng)汽車發(fā)生交通事故時(shí)，由于汽車本身結(jié)構(gòu)性能、電氣、油管路和零部件材質(zhì)等因素導(dǎo)致了汽車火災(zāi)事故的發(fā)生。本文通過汽車起火缺陷特征、車輛火災(zāi)事故深度調(diào)查方面的研究，為政府監(jiān)管部門在汽車起火缺陷的調(diào)查中提供技術(shù)支撐，從而有助于通過召回來控制汽車起火缺陷所引發(fā)車輛火災(zāi)事故的發(fā)生，減少由汽車火災(zāi)事故給消費(fèi)者帶來的人身財(cái)產(chǎn)損失。

關(guān)鍵詞：汽車火災(zāi)；電氣系統(tǒng)缺陷；火災(zāi)調(diào)查

由于汽車起火缺陷一般由設(shè)計(jì)、制造原因?qū)е?，因此由缺陷造成的故障甚至火?zāi)問題可能已經(jīng)出現(xiàn)在一些消費(fèi)者所使用的汽車上，但更多的是以一種安全隱患的方式存在于廣大同批次車輛中。通過分析汽車起火缺陷主要集中在汽車電氣系統(tǒng)上，這與實(shí)際火災(zāi)調(diào)查中總結(jié)的汽車火災(zāi)主要形成原因相一致。對汽車電氣系統(tǒng)起火缺陷的召回案例數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析發(fā)現(xiàn)，汽車線束、電控模塊、電器設(shè)備等各自存在不同的缺陷形式、缺陷產(chǎn)生原因及潛在安全危害。因此，針對汽車電氣系統(tǒng)起火缺陷開展研究，對汽車電氣系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)優(yōu)化和汽車火災(zāi)缺陷調(diào)查技術(shù)價(jià)值。

一、汽車火災(zāi)研究現(xiàn)狀

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和人們生活水平的提高，近年來我國汽車保有量急劇增長，汽車安全已經(jīng)成為人們現(xiàn)代生活中一個(gè)日益不容忽視的問題。汽車火災(zāi)由于其多發(fā)性、危害性，所造成的人身財(cái)產(chǎn)損失十分嚴(yán)重。有數(shù)據(jù)表明如表，2010-2012三年間，我國年均發(fā)生汽車火災(zāi)1.3 萬起，約占當(dāng)年各類火災(zāi)發(fā)生總數(shù)的9.6%；汽車火災(zāi)年均所造成的財(cái)產(chǎn)損失達(dá)2.2 億元，約占當(dāng)年各類火災(zāi)財(cái)產(chǎn)總損失的10.8%。

二、汽車火災(zāi)原因分析

汽車火災(zāi)事故的原因多種多樣，但基本可區(qū)分為非車輛因素起火和車輛因素起火兩類，非車輛因素起火一般由人為縱火、遺留火種、外來火源等構(gòu)成；由車輛因素引發(fā)的汽車火災(zāi)中，使用環(huán)節(jié)的車輛因素影響包括不合理的駕駛、維修、改裝等對汽車造成的操作或運(yùn)行故障；生產(chǎn)環(huán)節(jié)的車輛因素影響包括因汽車設(shè)計(jì)或制造等原因造成的先天質(zhì)量缺陷問題，如汽車油液泄漏、電氣短路、三元催化器隔熱不當(dāng)、發(fā)動(dòng)機(jī)連桿疲勞斷裂等。

在汽車因車輛因素所引發(fā)的起火事故中，電氣系統(tǒng)故障是最主要的原因之一。有數(shù)據(jù)表明，我國發(fā)生的汽車火災(zāi)事故中，由電氣系統(tǒng)原因引發(fā)的汽車火災(zāi)比例高達(dá)37.6%[1]。這些電氣系統(tǒng)故障除了由使用環(huán)節(jié)的人為不當(dāng)操作所致外，還有一定比例是由生產(chǎn)環(huán)節(jié)的產(chǎn)品質(zhì)量缺陷所致。目前，我國公安機(jī)關(guān)和消防機(jī)構(gòu)在調(diào)查汽車火災(zāi)時(shí)，對汽車火災(zāi)與汽車缺陷之間的關(guān)聯(lián)性尚缺乏正確、清晰的認(rèn)識，難以在調(diào)查汽車火災(zāi)事故的同時(shí)注意到可能存在的汽車產(chǎn)品起火缺陷。不能及時(shí)消除起火缺陷，就可能會(huì)因這些安全隱患的存在而導(dǎo)致同類汽車火災(zāi)事故不斷發(fā)生。因此，分析汽車電氣系統(tǒng)起火缺陷的構(gòu)成及分布特征，開展起火缺陷與汽車火災(zāi)之間的關(guān)聯(lián)性研究，尋找汽車電氣系統(tǒng)起火缺陷的控制方法，就顯得尤為必要。

三、汽車起火特性分析

汽車作為一種人們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常使用的交通工具，在結(jié)構(gòu)上集合電路、油路、高溫?zé)岜砻娴闹苿?dòng)/排氣系統(tǒng)及各種機(jī)械功能構(gòu)件于一個(gè)有限空間內(nèi)同時(shí)運(yùn)行工作，具有較高的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。作為一種交通工具，汽車多數(shù)時(shí)候處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，往往會(huì)面臨很多不同的行駛環(huán)境與條件，更多機(jī)會(huì)接觸到外來火源或可燃物，增大了起火風(fēng)險(xiǎn)。這是汽車作為火災(zāi)主體與其他類型火災(zāi)的另一不同之處，因而汽車火災(zāi)的發(fā)生相對來說便具有更多不確定性，在起火原因上也表現(xiàn)出多樣性。如越野汽車在野外行駛時(shí)，底盤內(nèi)若卷入雜草等可燃物品，一旦排氣系統(tǒng)的高溫表面接觸，很容易引發(fā)車輛起火；一些車輛行駛時(shí)拋出的煙蒂，則易卷入汽車貨箱而引燃可燃物品。車輛碰撞事故導(dǎo)致的汽車油路系統(tǒng)泄漏或電氣系統(tǒng)故障等，也會(huì)引發(fā)火災(zāi)事故。有關(guān)車輛的側(cè)面碰撞、正面碰撞事故等的調(diào)查顯示，車輛碰撞容易在發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱和輪胎部位引發(fā)火災(zāi)事故，而一旦在碰撞后發(fā)生火災(zāi)事故，對車內(nèi)人員產(chǎn)生的傷亡往往比碰撞本身更為嚴(yán)重。通過分析可知，以汽車火災(zāi)發(fā)生原因?yàn)槌霭l(fā)點(diǎn)對汽車本身進(jìn)行起火原因可能性的分析得出汽車起火特性。由分析可知，在這些起火特性所構(gòu)成的起火隱患中，有些是使用者的不合理操作，有些是因汽車運(yùn)動(dòng)特性造成的碰撞事故或與外來可燃物接觸，而有些則是由于汽車作為一種產(chǎn)品本身所難以避免的質(zhì)量缺陷問題。因此，需要針對汽車產(chǎn)品進(jìn)行起火缺陷方向的深入分析，從根源上挖掘相關(guān)汽車火災(zāi)事故的形成原因及特征。

四、汽車電氣系統(tǒng)起火缺陷判定分析

汽車電氣系統(tǒng)起火缺陷的判定方法，可分為調(diào)查取證、鑒定分析、缺陷評估階段。

1、調(diào)查取證。調(diào)查取證是為了搜集汽車火災(zāi)的基本事故信息，如火災(zāi)的蔓延發(fā)展時(shí)序、損失傷亡狀況、起火部位及起火點(diǎn)的確認(rèn)、相關(guān)物證提取等。汽車電氣系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)及技術(shù)成分極其復(fù)雜，表現(xiàn)出的起火原因不一而足，要求火災(zāi)調(diào)查人員擁有較強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)。其中，調(diào)查準(zhǔn)備階段要求調(diào)查人員做好充足的裝備保障，充分了解汽車的基本情況，并及時(shí)做好火災(zāi)現(xiàn)場的保護(hù)工作；詢問筆錄階段要求調(diào)查人員通過當(dāng)事人或發(fā)現(xiàn)人了解事故的基本狀況，如起火時(shí)間、起火點(diǎn)、火勢情況、車輛改裝、事故和維修情況，火災(zāi)發(fā)展及人員傷亡情況等；現(xiàn)場勘驗(yàn)階段要求充分調(diào)查車輛行駛路線的情況、停放環(huán)境等；車輛勘驗(yàn)階段主要針對事故車輛燃燒痕跡特征、火災(zāi)蔓延發(fā)展等多方面信息進(jìn)行勘查核驗(yàn)；起火部位認(rèn)定階段需要結(jié)合調(diào)查詢問、現(xiàn)場及車輛勘驗(yàn)情況進(jìn)行綜合分析，科學(xué)判定火災(zāi)最初的發(fā)生部位；最后，根據(jù)判定的起火部位提取相關(guān)物證。此外，在整個(gè)調(diào)查取證過程中，還要做好勘驗(yàn)對象的拍攝記錄工作。

2、鑒定分析。針對汽車火災(zāi)調(diào)查過程中提取的物證進(jìn)行鑒定分析，是判定汽車火災(zāi)原因的關(guān)鍵。汽車電氣系統(tǒng)火災(zāi)中所提取的物證主要為帶有金屬熔痕的導(dǎo)線、插接件、電池及用電設(shè)備等，常用的技術(shù)鑒定方法有宏觀分析、金相分析、成分分析、剩磁分析、能譜分析、熱分析等。通過鑒定分析，一般可以確定或排除可能的火災(zāi)發(fā)生原因。如根據(jù)汽車電氣線路的熔痕特征分析汽車火災(zāi)的蔓延發(fā)展過程，利用金相分析法判定熔痕的一次短路或二次短路特征，進(jìn)一步縮小火災(zāi)調(diào)查范圍，確認(rèn)起火部位及起火原因。

3、缺陷評估。汽車產(chǎn)品缺陷具有先天性、普遍性、危害性等特點(diǎn)，判定汽車電氣系統(tǒng)火災(zāi)是否基于產(chǎn)品缺陷產(chǎn)生，要結(jié)合起火原因、起火部位、車輛狀況等進(jìn)行綜合分析。由車輛自身故障引起的汽車電氣系統(tǒng)火災(zāi)，根本起火原因除設(shè)計(jì)或制造導(dǎo)致的缺陷因素外，還可能是由于不合理的車輛維修、改裝或操作使用等引起。因此，汽車起火缺陷評估一般可分為個(gè)案預(yù)估與綜合評定兩個(gè)階段。個(gè)案預(yù)估從具體的汽車火災(zāi)事故出發(fā)，經(jīng)事故調(diào)查取證和鑒定分析得出起火部位和火災(zāi)原因，針對由疑似缺陷因素起火的案例進(jìn)行疑似缺陷分析，并將起火缺陷存在可能性較大的案例列為重點(diǎn)跟蹤對象，歸入汽車起火缺陷數(shù)據(jù)庫中。綜合評定通常針對由同品牌或同系列的汽車產(chǎn)品中發(fā)生的多起疑似起火缺陷案例進(jìn)行缺陷分析，但也不排除針對明顯由起火缺陷引發(fā)的汽車火災(zāi)事故個(gè)案進(jìn)行綜合評定。

汽車電氣系統(tǒng)起火缺陷判定程序可分為調(diào)查取證和缺陷評估階段，其中調(diào)查取證和鑒定分析針對目標(biāo)為汽車火災(zāi)，缺陷評估針對目標(biāo)為汽車產(chǎn)品。缺陷評估又可分為個(gè)案預(yù)估、綜合評定兩個(gè)階段，個(gè)案預(yù)估可在汽車火災(zāi)事故調(diào)查時(shí)進(jìn)行，綜合評定一般由汽車缺陷產(chǎn)品管理部門進(jìn)行。

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（作者單位：安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司新能源商用車研究所）