某载货汽车自燃的分析
2014-02-21严法东马雷刚崔振亚
严法东,马雷刚,崔振亚
(安徽江淮汽车股份有限公司,安徽 合肥 230601)
某载货汽车自燃的分析
严法东,马雷刚,崔振亚
(安徽江淮汽车股份有限公司,安徽 合肥 230601)
本文首先通过驾驶员对自燃过程的描述和整车初查,确定起火区域。其次,通过对种种自燃原因的排除,确定该故障的起火点。最后,通过自燃的分析,识别设计、装调缺陷,提出预防方案。
自燃;热害;干涉;短路
CLC NO.:U463.6Document Code:AArticle ID:1671-7988(2014)12-84-05
前言
2012年3月某晚,浙江台州一用户驾驶某品牌载货汽车在高速路上发生驾驶室自燃现象,自带灭火器用完后、又跟路过车辆借了2个灭火器,未果,后消防队赶到,将火熄灭。据驾驶员口述,起火部位为驾驶室右后方,即进气管道空气滤清、电瓶之间的某个部位。现场调查发现整车驾驶室,发动机均已烧毁。该车生产于2011年3月,匹配YC4E140-33发动机,行驶里程一万多公里,一般装载8吨货物用于台州至杭州的公路运输,平时使用较少,刚做过保养,整车未经任何改装。故障现场见图1、图2。
1、整车状态排查
驾驶员对现象描述较清楚,整车发生自燃时,驾驶员作为当事人,对过程的描述非常重要。当地经销商、服务站一定要在第一时间,记录驾驶员的口述,便于生产商的质量、客服及技术人员查证和核实。通过事故现场调查,发动机、
蓄电池、空滤、挡泥板、底盘前部全部烧毁,发电机已经脱落在发动机上侧,左侧底盘线束发动机后支撑板前已经烧毁。除驾驶室线束保险丝有熔珠外,其他线束、过孔均无熔珠,如下:
通过上述排查,可以发现:车架左纵梁发动机后支撑前部的油管、线束等可燃物还未烧尽,车架右纵梁发动机后支撑后部(第三横梁前)的油管、线束等可燃物还未烧尽,蓄电池装置布置在右纵梁发动机后支撑与第三横梁之间,排气管布置在左纵梁发动机后支撑后部。前端右侧烧毁程度明显大于左侧,对照驾驶室、发动机、等前部零部件布置,整车左右可燃物总量基本相等,可以认为驾驶员所述是真实的。
2、蓄电池起火分析
顾客及经销商怀疑蓄电池是起火源。经检查蓄电池正极线过孔无熔珠、过孔橡胶套部位有明显色差等。蓄电池支架负极线过孔橡胶护套、压杆橡胶件还未烧蚀,蓄电池往后无烧蚀情况。车辆在行驶过程中,如果蓄电池是起火源,则蓄电池后侧必然会燃烧的更厉害。驾驶室线束保险丝盒端子有熔珠,如果是第一起火点,将会烧断整车保险,整车将无供电,不会引起驾驶室自燃,这与驾驶室描述不一致,属于二次熔珠。因此可以排除蓄电池是起火源。如下图:
3、底盘电气盒、预热回路起火分析
底盘电气盒可燃部分已经完全烧毁,过孔无熔珠,线束及导电底座连接完好。可排除起火源。预热继电器(左侧龙门架)未装,左侧预热线束、发动机右侧预热线完好,可排除。
4、发动机燃油泵、起动机起火分析
起动机、起动机减速继电器可燃物还未烧蚀,可排除。燃油泵无油污,过火也不严重,可排除。如下图:
5、轮胎起火分析
故障发生时,车辆在去杭州的高速公路上,行驶不到2个小时,当晚小雨,路面较潮湿,轮胎发热引起自燃的可能性非常小。
6、发动机右后支撑板处线束、正极线磨损起火分析
服务站有2台同型号商品车,对调查起到很好的对比验证作用。
通过详细排查,磨损点是发动机右后支撑板固定下支撑梁的螺栓,其他固定螺栓均无异常。起火的过程可能有两种:一是,蓄电池正极线或者底盘线束中的启动线正极与螺栓间隙性短路(此时保险丝是不会熔断的),产生的电火花将底盘线束点燃,产生明火后,将制动软管、进油管、回油管点燃,导致故障的发生。二是,油管、蓄电池正极线或者底盘线束中的启动线正极被磨损后,产生的电火花将油管点燃,导致故障的发生。
7、总结
该车现象比较明显,发动机右后支撑板固定下支撑梁的螺栓磨损底盘线束启动线束或者蓄电池正极线,引起底盘线束、油管、制动管烧毁。
通过对国内外汽车自燃的研究,一般可以归纳为下面几类:①用户加装用电器,导致改装线束或整车线束过载。比如大灯、音响、逆变器等②电器件内部的电路板、元件过电流或者过电压③装调缺陷,比如与高温部件太近、漏装保护条④干涉引起的间隙性短路,比如驾驶室或者底盘线束⑤外部火源,比如烟头、打火机、仪表台上的圆形装饰品和香水等⑥设计的导线安全系数偏低,主要是启动、预热、大灯、小灯等大功率电路和长时间通电回路。
8、风险预防
针对汽车自燃的常见故障,一般要从设计上进行预防。改装问题,要在设计之处就要预留感性和阻性负载借口。电器件内部原因,要对厂家的设计和生产过程进行管控,对零部件进行严格的电性能试验、常规试验、可靠性试验。装调缺陷,要对高温部件进行识别,通过支架固定的方案,增加间隔。干涉问题,通过支架、保护条、支撑垫等进行隔离。导线安全系数问题,按照1.35倍的系数进行设计,同时考虑发动机舱等高温部位对导线导电性能衰减。
针对该汽车干涉引起的自燃,通过开发不同的支架,进行有效固定,同时对装配工艺进行调整,将车架的螺栓一致对外装配。
[1] 顾海洲、马双武 PCB电磁兼容技术—设计实践 清华大学出版社.
[2] 辜小兵 PCB设计与制作 高等教育出版社.
[3] 田广锟 高速电路PCB设计与EMC技术分析 电子工业出版社.
Analysis of spontaneous combustion of a truck
Yan Fadong, Ma Leigang, Cui Zhenya
(Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., Anhui Hefei 230601)
This paper first through the driver on the spontaneous combustion process description and vehicle preliminary investigation,To determine the fire area。secondly,Through the elimination of all kinds of auto-ignition,To determine the fault point of fire。Final,Through the analysis of spontaneous combustion,The recognition design and Alignment defects,Puts forward the prevention programme.
Autoignition;heat damage;interference;short circuit
U463.6
A
1671-7988(2014)12-84-05
严法东,工程师,就职于安徽江淮汽车股份有限公司技术中心,从事汽车电气设计。