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1、山东交通学院毕业设计（论文）前 言改革开放以来，我国的经济呈现高速发展状态，人民的收入水平与消费水平都在不断的提高,表现在汽车方面就是汽车的保有量每年都在大幅度增加。此时一些负面影响也开始产生,首先表现在每年都在增加的汽车事故数量。这其中因汽车火灾导致的事故占据了相当大的比例。据统计，仅济南一市，2002年发生的汽车火灾就达到26起，这些灾害造成的直接经济损失高达340359元；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。由于易燃品是汽车本身的主要组成结构，如油类、轮胎、座椅、汽车内饰、随车货品，这些有机材料具有易燃性，且传播快，造成的损失都较为严重，如深圳
2、6.13公交车自燃事件。每年各大中城市发生的汽车火灾都超过十几起，因为汽车火灾的特点，其结局大多是车毁人亡这样的惨重结果，给社会造成了极大的损失。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7月4日23 时许，江苏某企业夜班接送车突然在隧道中起火，经排查车上有乘员45人，24人当场死亡，19人受伤；2011年7月22日，一辆大巴在京珠高速上自燃，事故造成41人死亡。看到这一个个惨剧，我们应该认识到对汽车火灾进行探究与防范的重要性，做到尽量减少事故的发生。本文写作的原因也正是基于减少汽车火灾事故这样的一个目的。1 汽车火灾的现状概况1.1汽车火
3、灾定义汽车火灾是汽车火灾事故的简称，其中不包含因交通事故、雷击和纵火引发的火灾事故。1.2汽车火灾特点（1）火势蔓延迅猛。汽车发生火灾, 由于车上的可燃材料多, 燃烧后产生的温度较高, 很容易导致车上的燃料箱破裂或爆炸, 使燃烧油遍地流淌, 烈焰升腾, 形成立体火灾或大面积火灾。2（2）释放大量能量。在我国，汽车广泛使用的燃料为汽油和柴油。这两种燃料的化学性质使得其燃烧后会释放出大量的热量，并且会使周围温度升高，进而引燃周围可燃物。（3）财产损失大。汽车火灾一旦发生，火焰会迅速蔓延，而且火灾后的汽车往往只能面临报废的结果，因此火灾对汽车的损坏是毁灭性的。考虑到现在汽车的价格一般到要在六七万元左
4、右，进口汽车的价格还要高出许多。所以说汽车火灾所带来的财产损失是较大的。（4）人员易烧伤或死亡。当汽车因碰撞、颠覆或驾驶员违章操作等情况引起火灾时, 遇到车门被碰撞挤压变形或因车厢颠覆, 车门被压在下面打不开的情况,乘客更难疏散出来, 从而遭致惨重伤亡。31.3汽车火灾原因统计根据官方部门的统计，2004年至2013年发生的汽车火灾中，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%；然后依次为排气系统故障5.6%、吸烟3.8%、自燃1.2%。1本文的研究对象主要是电气系统、供油系统、排气系统、摩擦原因、事故碰撞、机械故障
5、、内部装饰等方面对汽车火灾的影响。2 汽车火灾机理分析2.1电气系统车辆电气火灾是指由于汽车自身电器因素而引起的火灾，即由于车辆自身的电气线路和电气设备等发生故障，并且因为该故障的出现造成汽车火灾的发生。由于车辆是含电、油、机械部件的交通工具，考虑到汽油、柴油等是可燃液体，再者是车辆本身有着较复杂的电器设备和线路。因此电器部分是车辆火灾火源的主要产生地，其中可能造成车辆火灾的原因主要：漏电、短路、过负荷、搭铁、接触不良等。2.1.1漏电颠簸、振动是车辆在行驶过程中会经常遇到的工况，这些工况易造成车内线路间的相互磨擦，同时还要考虑车内温度、湿度等因素的影响。外界的因素会加速线路表面绝缘层的老化，
6、并且会产生裂纹。线路通电时，电量会从裂缝释放，这些能量会点燃周围的易燃物。此外大多数车辆均采用每缸一个火花塞的形式（对速度要求较高的车辆会采用每缸安放双火花塞的形式）。能量通常从点火线圈透过分电盘，再经导线，进而供给火花塞的高压电约20003000V。汽车运行时，火花塞处于高温高压的环境。为避免燃烧能量的泄漏，汽缸必须密封良好。这样的环境使得火花塞工作环境恶劣。也正因此缸内的绝缘体存在被击穿的可能性，而且常伴随着积碳。这些因素的叠加使得漏电的可能性增大，火灾的出现也就成了情理之中。52.1.2短路线路短路的发生与车辆的使用时间有关。主要的表现：（1）线路接头处会因使用时间和使用次数的增加而逐渐
7、老化。（2）线路绝缘层因使用和周围物质的腐蚀而破损。上述情况会引起短路，进而产生电火花，最终点燃车辆。短路经常发生在启动开关处。这是因为启动开关中的继电器容易烧结。烧结的结果是线路不能及时的中断，这期间部分电能会转化成热能。热量增加会使得温度持续升高，最终造成起动机内部起火，火源的蔓延会增加整车烧毁的可能性。2.1.3超负荷生活中有不少车主为了使自己的汽车显得与众不同，会对车辆进行不同程度的改装。最常见的就是疝气大灯、电动车门、LED、低音炮等高功率的用电设备。但是车主们可能没有考虑到这些附加设备的使用会增加电器线路的荷载。当线路承受的载荷高于原本规定的载荷时，部分电能会转化为热能，线路升温。
8、线路的升温会加速绝缘层的老化破损。随着温度的持续升高，绝缘层有燃烧的可能。这些情况最终会造成电线的短路，点燃周围的可燃物，进而引发火灾。车辆的内部装饰使得电器设备和装置相对增加。可以通过解决接线位置不正确、接线不规范的方法来达到避免过载的发生。2.1.4搭铁搭铁是导致汽车火灾的一个很重要的原因。因为车主在对自己的车辆进行改装时有较大的随意性，而且选择的改装地点的改装资质很难得到保障。车主在给自己的爱车进行改装时，选择的改装地点不具备专业资质。这些地点在对汽车进行改装时，其自身的随意性较大，仅凭客户喜好以及自身经验，并未对车辆的线路布置和结构进行系统的分析，线路功率复核更是容易被忽略。所以说线路
9、混乱，保险不到位，摩擦处缺少紧固措施就成了常见情况。有些汽修厂为牟取暴利，采用劣质材料，违反安全要求，这些都容易造成线路老化、过载、断路、接触小良或磨损搭铁的问题。此外，洗车期间线路绝缘层破坏进水而导致搭铁也是经常出现的。2.1.5接触不良电阻过大也可能是由接触不良导致的。我们都知道空气的阻值较大。当出现接触不良的情况时，接头之间会因为空气的阻隔而使得整条线路的阻值增大。此时线路的温度会升高，增加火灾发生的可能性。此外还应该注意到接触不良是一种长期的恶性结果。在电气线路之间以及与线路相连的各种终端金属设备在长期的接触过程中会产生松动以及电腐蚀现象。以上所说的现象在发生时将会改变金属的蠕变性。一
10、旦金属的蠕变性发生改变，金属的一些性质也会随之改变，阻值变大就是经常遇到的情况。此外接触不良通常是一些不正规的维修、改装的遗留问题，如接头松动、线路断线。还应注意到路况变差也是线路接头发生问题的常见原因。因为汽车运行时，接头的间隙处会伴随振动。这样的振动反映在线路上就是电路的接通或者中断。这种情况下打火将经常出现在接头处，热量急剧增加。此时我们会看到融化的金属线路、迸溅的电火花，这些都会导致火灾的发生。62.1.6电器系统火灾特点(1)多数发生在车龄较长的车辆上，因为这些车辆往往存在线路老化问题。还有就是一些未进行正规改装的车辆。(2)起火点通常集中在线束较多的地方，如：发动机机舱内、仪表台附
11、近、后备箱内。(3)起火点有可能是电气设备或线路的故障点，可以通过送检的相关金属熔化痕迹进行判定。(4)对现场进行检查时，未发现外界因素引发火灾的证据。(5)烧毁之后的线束，局部因为燃烧而溶结在一起，并非是松散状态。2.2供油系统汽油机的供油系统会提供燃油，伴随着各缸内部活塞的行程一定比例的可燃混合气。混合气燃烧时释放出大量的能量。这里将目光主要放在汽油燃油系统出现故障时引发的火灾。2.2.1燃料系统火灾燃料系统引起的火灾主要有以下几种情形：(1)供油系统中的储油装置和管路接口松动或破裂，使得油料泄漏造成火灾。汽车储油装置主要有油箱、汽油泵、化油器和油管等。汽车从生产完成到最后的报废，这一过程
12、中，汽车的各个部件都会面临许多问题，诸如：腐蚀、振动、碰撞、老化等。这些情况都会造成燃料系统中各燃料容器连接处松动或破裂，使得燃油泻出。燃料遇到高温、高能物体会被引燃。7 (2)管路质量差，有裂痕、沙眼。有些油管(软管)质量较差，受温度、振动、腐蚀等条件的影响大，老化快，容易出现裂纹，最终造成漏油并引起火灾。2.2.2油类火灾汽车的机油、ATF和变速箱油的工作环境中，会出现排泄阀紧固不良、密封部件受损、外壳龟裂，这些情况都会造成油料泄漏。这些油料接触到发动机高温部位就会起火造成火灾。制动液、动力转向液配管、连接器、液压零件的安装不良、振动引起的松动、老化、龟裂。泄露的油料遇到高温部件会被引燃，
13、这些是与各类油料的特性有关，见表2.1。表2.1 各油料燃烧性质Tab. 2.1 The nature of each fuel combustionNo名称燃烧范围着火点自燃点1汽油1476433002煤油116030702543柴油1O605070122574酒精43190134235丙烷气22954676刹车油1303507发动机油2203558ATF1753559MTF20035510助力转向油190350410烧毁处被炭黑污损，与橡胶(轮胎)及塑料产品燃烧时的炭黑看上去无法一眼识别。但油类火灾的特点是含有大量的油分，在纸杯的水中投入烟灰及灰烬，如果变成彩虹的七彩色则是有油分。82.2
14、.3供油系统火灾特点(1)发动机工作时，各缸均有燃料燃烧做功。燃料燃烧过程中会释放出大量的热量，这些热量会使得其周围的金属部件被加热，例如排气管及其支管。以低速在平路行驶时，排气管就会被加热到达到250350；当汽车高速行驶时，排气管就会被加热到350 450；当路况较差时，排气管温度继续上升到500650。如此高的温度环境，足以达到油类的燃点。特别是当油料滴落到高温状态下的排气管时，油料会被迅速点燃，进而引发火灾。(2)当机体内出现问题，使得缸内混合气无法充分燃烧。没有完全燃烧的混合气经排气门排出，随后进入催化转化装置。这部分混合气在三元催化转化装置会被进一步氧化，而氧化期间会释放出大量的热
15、量。这部分热量会再次对排气管加热，提升排气管的温度。在这种情况下，高温排气管很可能会引燃其周围的可燃性树脂塑料部件。(3)汽车点火系出现故障的情况下，混合气的燃烧质量下降。进而引发不稳定的燃烧，发动机出现震颤，最终造成气缸损伤。这种情况下排气管温度会升高，火灾的引发性增大。(4)如果燃油质量偏差，其中包含杂质的比重较大。这种类型的燃料燃烧会产出大量有害气体。以硫元素为例，现在我国的油料品质较低，其中包含的硫分较高。这样的燃料在燃烧时会产生酸性的二氧化硫气体。这样的酸性气体会腐蚀由金属材料制成的排气管。当高温气体从腐蚀产生的气孔蹿出时会点燃周围的易燃物体，进而引发火灾。2.3排气系统排气管和消音器在工作过程中其自身的温度会升高到几百摄氏度，如此高的温度足以点燃雾态下的柴油，并且会使汽油蒸发。自动变速器的液力传动油，会因为变化的载荷而升温，这些传动油落到炽热表面上能被点燃。当泄露的燃油以及制动系统内的制动液遇到高温物体时，极易出现燃烧现象。即便是汽车停下来后，汽车本身的这些油类物体仍然可能被点燃。因为当车辆停下后，汽车表面流经的空气会减少，进而使得空气冷却的效果变
