1、11 汽车火灾的现状概况1.1 研究目的与意义随着国民经济的快速增长，综合国力的不断增强，国民收入与生活水平的不断提高，拥有汽车的人群，每年以成倍数递增，同时汽车火灾现象也频繁出现，呈上升趋势。据统计，南京市2001年汽车火灾共25起，直接经济损失340259元，死一人；2005年1-6月份，共发生汽车火灾16起，直接经济损失201870元，伤一人。由于汽车本身的结构大多是易燃品，如燃油、橡胶轮胎、座椅、各种装饰织物、及随车货品，一旦着火，燃烧速度快、蔓延迅速，往往会造成严重损失，从成都6.5公交燃烧事件到重庆6.13公交自燃事件，每年各中等以上城市发生的汽车火灾都在十几起以上，造成车辆报废，
2、甚至车毁人亡，使国家财产和人民财产遭受了巨大的损失。2009年发生在勃朗峰隧道的汽车火灾事故就造成了100多辆汽车烧毁，39人死亡的悲剧；2010年10月，在世界第二长隧道瑞士的葛克池隧道南端一公里处发生的汽车火灾导致14人死亡，100多人失踪，针对这种现象我们理应对汽车火灾事故进行必要的、认真的研究，并对预防措施进行探讨以便适应快速发展的局面。因此，分析导致汽车火灾的原因及预防措施，对于预防火灾、减少人身伤亡和财产损失都具有重大的意义。表1.1 2004 2006年合肥市汽车火灾统计表年份 火灾总起数( 起) 汽车火灾起数经济总损失( 元)汽车火灾损失( 元)汽车火灾所占损失比率%2004
3、454 131 472 788 380 505 80. 4 8112005 611 203 2 246 953 185 973 82. 7 6682006 804 411 184 893 50 000 21. 1 889注: 2006 年发生一起汽车火灾, 但该起火灾为交通事故引起, 由交通部门负责调查。1.2我国汽车火灾原因统计汽车火灾是除了因交通事故、雷击和纵火引发的火灾之外的纯粹的汽车火灾事故。根据我国公安部门统计2004年-2010年，我国汽车火灾总计起，汽车火灾的首要原因是电气故障，占总数的44%；其次是 供油系统火灾占总数的29.4%；第三是机械故障，占总数的14.6%；然后依次为
4、排气系统故障5.6%、吸烟3.8%、自燃1.2%.汽车主要由发动机、电气系统、车身及底盘四大部分构成。发动机一般采用2汽油或柴油作为燃料, 是一种极易燃烧的物质; 电气系统是由导线相互联接, 如老化或破损, 易发生短路引起火灾; 车厢内的装饰材料一旦遇到明火, 发生火灾也难免; 底盘易发生润滑油渗漏、用完, 车辆仍继续使用或者汽车轮胎长时间摩擦均能发生火灾1。常见的汽车火灾原因有不少, 比如: 车辆缺乏维修保养, 致使行驶时燃油系统或电气线路发生故障引起火灾; 驾驶员违章驾驶导致交通事故或违章操作酿成火灾; 乘客违章携带化学危险品上车或违章吸烟造成火灾; 车辆维修时违规操作引发火灾等等。由于汽
5、车的流动性, 汽车火灾什么时候发生是难以预料的。我们将汽车火灾的原因分为以下类: 电气系统火灾、供油故障火灾、机械故障火灾排气系统故障火灾等.1.3汽车火灾研究现状及发展趋势汽车作为一种现代化的一种交通运输工具，已经越来越广泛的融入到人们的生活当中，给人们的生活和工作带来许多便利。随着汽车数量的增多，汽车火灾的发生也呈上升趋势。每年各中等以上城市发生的汽车火灾都在几十起以上，而在高速公路等消防困难的地段发生火灾次数则更多，并且汽车火灾80%以上都造成车辆报废，甚至车毁人亡。据公安部消防局统计数据表明，1997-2004年我国共发生汽车火灾55632起（其中特重大火灾222起） ，造成692人死
6、亡、2611人受伤，直接经济损失100135.3万元。仅2005年就发生汽车火灾10184起，直接经济损失。据美国消防局2009年10月发布的美国的火灾（2003-2007年),2007年美国共发生25.8万起汽车火灾事故，大约每6起火灾中就有一起是汽车火灾，这些火灾共造成了385人死亡、1675人受伤，直接财产损失达14亿美元，分别占全部火灾的11%、9%、10%。车辆火灾造成的人员伤亡已超过公寓火灾，是非居住建筑类火灾死亡人数的7倍。因此研究汽车发生的本质特征，对于预防和遏制汽车火灾的发生具有重要的科学指导意义及现实应用意义。3图1.3.1近几年美国汽车火灾事故损失1.3.1汽车火灾研究国
7、内外现状在汽车火灾的实验研究方面，国外开展了大量工作。20世纪40年代中后期，美国便开始了系统的汽车火灾研究工作，美国国家防火协会（NFPA)通过发布美国汽车火灾发展趋势报告（U.S.VEHICLE FIRE TRENDS AND PATTERNS),对发生汽车火灾的伤亡损失、起火部位、起火原因、起火物、引燃因素等进行分析，对汽车火灾的研究发展起到了重要的指导作用。美国车辆火灾研究所(MVFRI)作为专业的汽车火灾研究机构，在汽车燃烧实验、汽车火灾防护材料、汽车火灾燃烧对周围环境的影响等多方面开展了卓有成效的工作，为遏制汽车火灾的发生起到关键性作用。图1.3.2为美国汽车火灾灾害形成数据41.
8、4汽车的基本结构及其火灾危险性（1)发动机：又称为引擎，是汽车的动力装置。它将汽油或柴油的热能，通过在密封气缸内燃烧气体，气体膨胀时对活塞做功，转变为机械能后产生动力，通过传动系驱动车轮，使汽车行驶。根据使用的燃料不同，又将发动机分为汽油发动机和柴油机发动机。汽油发动机由曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和启动系组成，称为“两大机构五大系统” 。柴油机是通过压燃的方式驱动的，所以没有点火系统，其他部分系统和汽油机几乎相同。由于发动机使用大量油品，机械在高速运转，因此容易发生油路系统、排气系统及机械故障引发的火灾。（2)底盘：由传动系、行驶系和转向系组成，是接受发动机的动
9、力，并实现汽车行驶、停止及转弯等基本性能的全部零部件的总称。底盘最容易出现机械故障，造成燃油、润滑油等泄露而引发的汽车火灾。5（3)车身：常用于驾驶员操作，旅客乘坐或者货物装载。包括车身壳体、车前身制件、车门、车窗、车身外部装饰和内部履饰件、座椅以及通风、暖气、空调装置等。在货车和专业汽车上还包括货厢和其他装备。车身的可燃物最多，是最容易发生火灾的地方而且火势蔓延迅速。特别注意由于汽车上装载物品，由于液体泄露、外来火种、混存发生化学反应、物理变化等原因发生的汽车火灾，这类火灾一般火势较猛，或发生爆炸。（4)电气设备：承担启动发动机、点燃混合气体、照明、音响、信号灯等的供电。主要包括蓄电池、直流
10、发电机、调节器、起动机、点火系统、照明灯具等组成。使用大量的电气线路，所以非常容易发生电气系统的火灾。2 汽车火灾事故原因分析2.1 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、车身及电气设备大部分组成5-6。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、转向系及制动装备大部分构成，其中离合器
11、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
12、发生的原因有很多，一方面是本身结构布置原因，主要有6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。2.2 汽车驾驶室仪表板火灾点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、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
13、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
14、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。2.3汽车电气系统火灾点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7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78。汽车电气系统主要由九大系统构成，即电
15、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。电气系统引起火灾在汽车火灾中较为常见,可能是电器设备引发火灾, 也可能是线路故障引起火灾。电气系统火灾与其工作环境有直接的关系, 大范围的温度变化、湿度变化以及剧烈的振动等都可能是引起电气系统火灾的原因。但这种工作环境的影响属于火灾发生的客观原因
16、, 偶然性较大。比方说, 瞬间性过电压对汽车电子原件影响较大, 当停车关闭点开关时, 发电机的磁场绕组与蓄电池之间通路瞬间切断, 在磁场绕组中感应的负电压峰值可达- 50 100V, 可能易引起电子原件损坏引起火灾 2 。2.3.1汽车电线路布置特点(）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。(）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。(）汽车电线路是并联连接方式，汽车
17、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。2.3.2 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类型:）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8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。）是电气线路
18、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。2.3.3 汽车电气火灾产生的原因( 1) 蓄电池产生电弧5引发火灾。汽车蓄电池电流容量很大, 一般都在180A/ h 左右。在长时间使用后, 蓄电池接点会发生松动, 接线绝缘老化破损, 汽车在颠簸的行驶中容易造成接线与接线、接线与车体发生短路打火, 或接点跳动发生短路打火, 引起火灾。( 2) 汽车调节器中的逆流切断器故障引起火灾。逆流切断器的工作原理是：当发电机低速运转，电压未达到额定值时，逆流切断器触点断开，发动机不向外供电；当发电机转速增大电压上升达到逆流切断器触点闭合电压时，逆流切断器触点闭合，发电机向用电设备和蓄电池
19、供电；当发电机转速降低电压低于蓄电池电压时，蓄电池向发电机反方向放电，逆流切断器的电磁开关触点断开，自动切断发电机与蓄电池之间的电路。其功能是防止蓄电池向发电机反向放电。逆流切断器的触点弹簧折断或脱落，或接触不良会使触点（白金触点）长期闭合，烧死粘接，失去切断逆向电流的作用，使蓄电池内的电流倒回发电机，进而引起发电机线圈发热产生高温起火。许多行驶后停放在库房内的汽车发生电气线路烧毁和汽车火灾都是由于逆流切断器故障引起的。火调时，可将调节器送有关检验部门检验调节器内的各种参数是否符合技术要求。( 3) 电气线路系统引起火灾。汽车使用年限较长, 车上电气线路, 尤其是高压电气线路和电气设备的绝缘老
20、化快, 极易引起漏电、短路, 直至发生火灾; 车辆行驶震动较大, 电气线路与电气设备之间的接头很容易松动, 造成接触不良, 产生电火花, 长时间的接触不良将发生火灾; 车辆在维修时, 维修人员马虎了事、操作不当, 人为造成电气线路裸露和电气设备故障, 而发生相线短路、9过负荷, 产生高温高热, 引起电气线路或电气设备着火。( 4) 车内空调系统引起火灾。空调系统的散热管由于安装不当, 将散热管紧靠在可燃物上且散热不畅, 也极易引起火灾。2.4汽车供油系统引起的火灾点分析燃油系统是将燃油与空气按一定比例混合供给发动机气缸燃烧后产生动力。这里主要讨论汽油燃油系统故障引起的火灾。（1）管道破裂松动漏
21、油。供油系统主要由油泵、电喷器、油箱和油管等组成。在使用过程中, 会因腐蚀、碰撞、振动、老化等原因而出现容器和管路破裂、管道接头松动、油开关关闭不严等现象, 致使燃油漏出。燃油挥发积聚后与空气形成混合性易燃易爆气体, 遇明火引起燃烧或爆炸。（2）发动机温度过高会引起冷却用的润滑油升温，而内压加大润滑油尺末插好时，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。2.5 电火花点燃的危险性火灾点分析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、
22、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，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。102.6 机械故障引起的火
23、灾分析常见的汽车机械故障引起火灾有制动装置不能复位, 刹车抱死, ; 汽车发动机及其它机械润滑油系统缺油, 机件间摩擦产生高温, 引燃油污、配线等可燃物; 油箱固定不牢, 漏洞遇火花发生火灾; 分电器盖破裂, 分电器盖受剧烈震动破裂时,使高电压接触松动跳火, 导管外侧油管失火; 排气管断裂, 离油泵较近的排气管段出现裂缝窜火, 引发外壳附近火灾; 进气门关闭不严, 气缸盖衬垫损坏、高压线与火花塞顺序接错造成汽化器回火引起火灾, 同时, 汽车轮胎充气不足, 也可能因摩擦引起火灾。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
24、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。(）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。(）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。超载造成汽车过负荷, 长时间行驶会使汽车传动部件因摩
