汽车电气系统起火缺陷特征与判定分析

李坤鹏

摘要：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。本文通过汽车起火缺陷特征、车辆火灾事故深度调查方面的研究，为政府监管部门在汽车起火缺陷的调查中提供技术支撑，从而有助于通过召回来控制汽车起火缺陷所引发车辆火灾事故的发生，减少由汽车火灾事故给消费者带来的人身财产损失。

关键词：汽车火灾；电气系统缺陷；火灾调查

由于汽车起火缺陷一般由设计、制造原因导致，因此由缺陷造成的故障甚至火灾问题可能已经出现在一些消费者所使用的汽车上，但更多的是以一种安全隐患的方式存在于广大同批次车辆中。通过分析汽车起火缺陷主要集中在汽车电气系统上，这与实际火灾调查中总结的汽车火灾主要形成原因相一致。对汽车电气系统起火缺陷的召回案例数据进行深入分析发现，汽车线束、电控模块、电器设备等各自存在不同的缺陷形式、缺陷产生原因及潜在安全危害。因此，针对汽车电气系统起火缺陷开展研究，对汽车电气系统安全设计优化和汽车火灾缺陷调查技术价值。

一、汽车火灾研究现状

随着汽车工业的发展和人们生活水平的提高，近年来我国汽车保有量急剧增长，汽车安全已经成为人们现代生活中一个日益不容忽视的问题。汽车火灾由于其多发性、危害性，所造成的人身财产损失十分严重。有数据表明如表，2010-2012三年间，我国年均发生汽车火灾1.3 万起，约占当年各类火灾发生总数的9.6%；汽车火灾年均所造成的财产损失达2.2 亿元，约占当年各类火灾财产总损失的10.8%。

二、汽车火灾原因分析

汽车火灾事故的原因多种多样，但基本可区分为非车辆因素起火和车辆因素起火两类，非车辆因素起火一般由人为纵火、遗留火种、外来火源等构成；由车辆因素引发的汽车火灾中，使用环节的车辆因素影响包括不合理的驾驶、维修、改装等对汽车造成的操作或运行故障；生产环节的车辆因素影响包括因汽车设计或制造等原因造成的先天质量缺陷问题，如汽车油液泄漏、电气短路、三元催化器隔热不当、发动机连杆疲劳断裂等。

在汽车因车辆因素所引发的起火事故中，电气系统故障是最主要的原因之一。有数据表明，我国发生的汽车火灾事故中，由电气系统原因引发的汽车火灾比例高达37.6%[1]。这些电气系统故障除了由使用环节的人为不当操作所致外，还有一定比例是由生产环节的产品质量缺陷所致。目前，我国公安机关和消防机构在调查汽车火灾时，对汽车火灾与汽车缺陷之间的关联性尚缺乏正确、清晰的认识，难以在调查汽车火灾事故的同时注意到可能存在的汽车产品起火缺陷。不能及时消除起火缺陷，就可能会因这些安全隐患的存在而导致同类汽车火灾事故不断发生。因此，分析汽车电气系统起火缺陷的构成及分布特征，开展起火缺陷与汽车火灾之间的关联性研究，寻找汽车电气系统起火缺陷的控制方法，就显得尤为必要。

三、汽车起火特性分析

汽车作为一种人们日常生活中经常使用的交通工具，在结构上集合电路、油路、高温热表面的制动/排气系统及各种机械功能构件于一个有限空间内同时运行工作，具有较高的火灾风险。作为一种交通工具，汽车多数时候处于运动状态，往往会面臨很多不同的行驶环境与条件，更多机会接触到外来火源或可燃物，增大了起火风险。这是汽车作为火灾主体与其他类型火灾的另一不同之处，因而汽车火灾的发生相对来说便具有更多不确定性，在起火原因上也表现出多样性。如越野汽车在野外行驶时，底盘内若卷入杂草等可燃物品，一旦排气系统的高温表面接触，很容易引发车辆起火；一些车辆行驶时抛出的烟蒂，则易卷入汽车货箱而引燃可燃物品。车辆碰撞事故导致的汽车油路系统泄漏或电气系统故障等，也会引发火灾事故。有关车辆的侧面碰撞、正面碰撞事故等的调查显示，车辆碰撞容易在发动机、变速箱和轮胎部位引发火灾事故，而一旦在碰撞后发生火灾事故，对车内人员产生的伤亡往往比碰撞本身更为严重。通过分析可知，以汽车火灾发生原因为出发点对汽车本身进行起火原因可能性的分析得出汽车起火特性。由分析可知，在这些起火特性所构成的起火隐患中，有些是使用者的不合理操作，有些是因汽车运动特性造成的碰撞事故或与外来可燃物接触，而有些则是由于汽车作为一种产品本身所难以避免的质量缺陷问题。因此，需要针对汽车产品进行起火缺陷方向的深入分析，从根源上挖掘相关汽车火灾事故的形成原因及特征。

四、汽车电气系统起火缺陷判定分析

汽车电气系统起火缺陷的判定方法，可分为调查取证、鉴定分析、缺陷评估阶段。

1、调查取证。调查取证是为了搜集汽车火灾的基本事故信息，如火灾的蔓延发展时序、损失伤亡状况、起火部位及起火点的确认、相关物证提取等。汽车电气系统的组成结构及技术成分极其复杂，表现出的起火原因不一而足，要求火灾调查人员拥有较强的专业技术基础。其中，调查准备阶段要求调查人员做好充足的装备保障，充分了解汽车的基本情况，并及时做好火灾现场的保护工作；询问笔录阶段要求调查人员通过当事人或发现人了解事故的基本状况，如起火时间、起火点、火势情况、车辆改装、事故和维修情况，火灾发展及人员伤亡情况等；现场勘验阶段要求充分调查车辆行驶路线的情况、停放环境等；车辆勘验阶段主要针对事故车辆燃烧痕迹特征、火灾蔓延发展等多方面信息进行勘查核验；起火部位认定阶段需要结合调查询问、现场及车辆勘验情况进行综合分析，科学判定火灾最初的发生部位；最后，根据判定的起火部位提取相关物证。此外，在整个调查取证过程中，还要做好勘验对象的拍摄记录工作。

2、鉴定分析。针对汽车火灾调查过程中提取的物证进行鉴定分析，是判定汽车火灾原因的关键。汽车电气系统火灾中所提取的物证主要为带有金属熔痕的导线、插接件、电池及用电设备等，常用的技术鉴定方法有宏观分析、金相分析、成分分析、剩磁分析、能谱分析、热分析等。通过鉴定分析，一般可以确定或排除可能的火灾发生原因。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，利用金相分析法判定熔痕的一次短路或二次短路特征，进一步缩小火灾调查范围，确认起火部位及起火原因。

3、缺陷评估。汽车产品缺陷具有先天性、普遍性、危害性等特点，判定汽车电气系统火灾是否基于产品缺陷产生，要结合起火原因、起火部位、车辆状况等进行综合分析。由车辆自身故障引起的汽车电气系统火灾，根本起火原因除设计或制造导致的缺陷因素外，还可能是由于不合理的车辆维修、改装或操作使用等引起。因此，汽车起火缺陷评估一般可分为个案预估与综合评定两个阶段。个案预估从具体的汽车火灾事故出发，经事故调查取证和鉴定分析得出起火部位和火灾原因，针对由疑似缺陷因素起火的案例进行疑似缺陷分析，并将起火缺陷存在可能性较大的案例列为重点跟踪对象，归入汽车起火缺陷数据库中。综合评定通常针对由同品牌或同系列的汽车产品中发生的多起疑似起火缺陷案例进行缺陷分析，但也不排除针对明显由起火缺陷引发的汽车火灾事故个案进行综合评定。

汽车电气系统起火缺陷判定程序可分为调查取证和缺陷评估阶段，其中调查取证和鉴定分析针对目标为汽车火灾，缺陷评估针对目标为汽车产品。缺陷评估又可分为个案预估、综合评定两个阶段，个案预估可在汽车火灾事故调查时进行，综合评定一般由汽车缺陷产品管理部门进行。

参考文献

[1] 李伟楠，王雪松. 基于事故深度调查的城市交通事故特征分析[J]. 中国安全科学学报，2012，22（12）：95.

[2] 徐臣. 基于交通事故深度调查分析的颅脑减速伤研究[D]. 重庆：重庆理工大学，2013.

[3] 王宏雁，贾志功，陈君毅. 基于交通事故的小偏置碰撞特征分析[J].汽车安全与节能学报，2014，5（4）：38.

（作者单位：安徽江淮汽车集团股份有限公司新能源商用车研究所）