汽車電氣系統起火缺陷特征與判定分析

李坤鵬

摘要：目前，隨著我國經濟和人們生活水平的提高，人均汽車數量正快速地增長，龐大的汽車數量帶來了眾多汽車火災問題；當汽車發生交通事故時，由于汽車本身結構性能、電氣、油管路和零部件材質等因素導致了汽車火災事故的發生。本文通過汽車起火缺陷特征、車輛火災事故深度調查方面的研究，為政府監管部門在汽車起火缺陷的調查中提供技術支撐，從而有助于通過召回來控制汽車起火缺陷所引發車輛火災事故的發生，減少由汽車火災事故給消費者帶來的人身財產損失。

關鍵詞：汽車火災；電氣系統缺陷；火災調查

由于汽車起火缺陷一般由設計、制造原因導致，因此由缺陷造成的故障甚至火災問題可能已經出現在一些消費者所使用的汽車上，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上，這與實際火災調查中總結的汽車火災主要形成原因相一致。對汽車電氣系統起火缺陷的召回案例數據進行深入分析發現，汽車線束、電控模塊、電器設備等各自存在不同的缺陷形式、缺陷產生原因及潛在安全危害。因此，針對汽車電氣系統起火缺陷開展研究，對汽車電氣系統安全設計優化和汽車火災缺陷調查技術價值。

一、汽車火災研究現狀

隨著汽車工業的發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，汽車安全已經成為人們現代生活中一個日益不容忽視的問題。汽車火災由于其多發性、危害性，所造成的人身財產損失十分嚴重。有數據表明如表，2010-2012三年間，我國年均發生汽車火災1.3 萬起，約占當年各類火災發生總數的9.6%；汽車火災年均所造成的財產損失達2.2 億元，約占當年各類火災財產總損失的10.8%。

二、汽車火災原因分析

汽車火災事故的原因多種多樣，但基本可區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、外來火源等構成；由車輛因素引發的汽車火災中，使用環節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行故障；生產環節的車輛因素影響包括因汽車設計或制造等原因造成的先天質量缺陷問題，如汽車油液泄漏、電氣短路、三元催化器隔熱不當、發動機連桿疲勞斷裂等。

在汽車因車輛因素所引發的起火事故中，電氣系統故障是最主要的原因之一。有數據表明，我國發生的汽車火災事故中，由電氣系統原因引發的汽車火災比例高達37.6%[1]。這些電氣系統故障除了由使用環節的人為不當操作所致外，還有一定比例是由生產環節的產品質量缺陷所致。目前，我國公安機關和消防機構在調查汽車火災時，對汽車火災與汽車缺陷之間的關聯性尚缺乏正確、清晰的認識，難以在調查汽車火災事故的同時注意到可能存在的汽車產品起火缺陷。不能及時消除起火缺陷，就可能會因這些安全隱患的存在而導致同類汽車火災事故不斷發生。因此，分析汽車電氣系統起火缺陷的構成及分布特征，開展起火缺陷與汽車火災之間的關聯性研究，尋找汽車電氣系統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

汽車作為一種人們日常生活中經常使用的交通工具，在結構上集合電路、油路、高溫熱表面的制動/排氣系統及各種機械功能構件于一個有限空間內同時運行工作，具有較高的火災風險。作為一種交通工具，汽車多數時候處于運動狀態，往往會面臨很多不同的行駛環境與條件，更多機會接觸到外來火源或可燃物，增大了起火風險。這是汽車作為火災主體與其他類型火災的另一不同之處，因而汽車火災的發生相對來說便具有更多不確定性，在起火原因上也表現出多樣性。如越野汽車在野外行駛時，底盤內若卷入雜草等可燃物品，一旦排氣系統的高溫表面接觸，很容易引發車輛起火；一些車輛行駛時拋出的煙蒂，則易卷入汽車貨箱而引燃可燃物品。車輛碰撞事故導致的汽車油路系統泄漏或電氣系統故障等，也會引發火災事故。有關車輛的側面碰撞、正面碰撞事故等的調查顯示，車輛碰撞容易在發動機、變速箱和輪胎部位引發火災事故，而一旦在碰撞后發生火災事故，對車內人員產生的傷亡往往比碰撞本身更為嚴重。通過分析可知，以汽車火災發生原因為出發點對汽車本身進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，有些是因汽車運動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品本身所難以避免的質量缺陷問題。因此，需要針對汽車產品進行起火缺陷方向的深入分析，從根源上挖掘相關汽車火災事故的形成原因及特征。

四、汽車電氣系統起火缺陷判定分析

汽車電氣系統起火缺陷的判定方法，可分為調查取證、鑒定分析、缺陷評估階段。

1、調查取證。調查取證是為了搜集汽車火災的基本事故信息，如火災的蔓延發展時序、損失傷亡狀況、起火部位及起火點的確認、相關物證提取等。汽車電氣系統的組成結構及技術成分極其復雜，表現出的起火原因不一而足，要求火災調查人員擁有較強的專業技術基礎。其中，調查準備階段要求調查人員做好充足的裝備保障，充分了解汽車的基本情況，并及時做好火災現場的保護工作；詢問筆錄階段要求調查人員通過當事人或發現人了解事故的基本狀況，如起火時間、起火點、火勢情況、車輛改裝、事故和維修情況，火災發展及人員傷亡情況等；現場勘驗階段要求充分調查車輛行駛路線的情況、停放環境等；車輛勘驗階段主要針對事故車輛燃燒痕跡特征、火災蔓延發展等多方面信息進行勘查核驗；起火部位認定階段需要結合調查詢問、現場及車輛勘驗情況進行綜合分析，科學判定火災最初的發生部位；最后，根據判定的起火部位提取相關物證。此外，在整個調查取證過程中，還要做好勘驗對象的拍攝記錄工作。

2、鑒定分析。針對汽車火災調查過程中提取的物證進行鑒定分析，是判定汽車火災原因的關鍵。汽車電氣系統火災中所提取的物證主要為帶有金屬熔痕的導線、插接件、電池及用電設備等，常用的技術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發生原因。如根據汽車電氣線路的熔痕特征分析汽車火災的蔓延發展過程，利用金相分析法判定熔痕的一次短路或二次短路特征，進一步縮小火災調查范圍，確認起火部位及起火原因。

3、缺陷評估。汽車產品缺陷具有先天性、普遍性、危害性等特點，判定汽車電氣系統火災是否基于產品缺陷產生，要結合起火原因、起火部位、車輛狀況等進行綜合分析。由車輛自身故障引起的汽車電氣系統火災，根本起火原因除設計或制造導致的缺陷因素外，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案預估與綜合評定兩個階段。個案預估從具體的汽車火災事故出發，經事故調查取證和鑒定分析得出起火部位和火災原因，針對由疑似缺陷因素起火的案例進行疑似缺陷分析，并將起火缺陷存在可能性較大的案例列為重點跟蹤對象，歸入汽車起火缺陷數據庫中。綜合評定通常針對由同品牌或同系列的汽車產品中發生的多起疑似起火缺陷案例進行缺陷分析，但也不排除針對明顯由起火缺陷引發的汽車火災事故個案進行綜合評定。

汽車電氣系統起火缺陷判定程序可分為調查取證和缺陷評估階段，其中調查取證和鑒定分析針對目標為汽車火災，缺陷評估針對目標為汽車產品。缺陷評估又可分為個案預估、綜合評定兩個階段，個案預估可在汽車火災事故調查時進行，綜合評定一般由汽車缺陷產品管理部門進行。

參考文獻

[1] 李偉楠，王雪松. 基于事故深度調查的城市交通事故特征分析[J]. 中國安全科學學報，2012，22（12）：95.

[2] 徐臣. 基于交通事故深度調查分析的顱腦減速傷研究[D]. 重慶：重慶理工大學，2013.

[3] 王宏雁，賈志功，陳君毅. 基于交通事故的小偏置碰撞特征分析[J].汽車安全與節能學報，2014，5（4）：38.

（作者單位：安徽江淮汽車集團股份有限公司新能源商用車研究所）