汽車火災原因的鑒定方法研究

柴智勇，張元，席明

（中國汽車技術研究中心，天津300300）

汽車火災原因的鑒定方法研究

柴智勇，張元，席明

（中國汽車技術研究中心，天津300300）

目的總結汽車火災類型及其鑒定方法。方法通過分析汽車火災原因鑒定行業(yè)現(xiàn)狀，對比汽車火災與建筑火災區(qū)別，歸納汽車火災的鑒定方法。針對電路故障引發(fā)火災的一類案例，對于現(xiàn)場提取的導線熔痕，從宏觀、微觀、金相組織和表面成分等幾方面進行檢測、分析，判斷火燒熔痕、一次短路熔痕或二次短路熔痕，從而鑒定火災原因。結果汽車火災分為裝配質量問題、油液泄漏、電路故障、外來火源引燃、車輛引燃車外可燃物、大型貨車制動鼓過熱等六種常見類型，不同類型應采用不同的鑒定方法。結論鑒定人員在充分了解火災基本信息、掌握車輛技術情況后，根據(jù)火災類型相對應的鑒定方法，對現(xiàn)場進行細致勘驗，從而判斷車輛初始起火部位，鑒定汽車火災原因。

汽車火災；司法鑒定；一次熔痕；二次熔痕

Abstract:ObjectiveTo establish methods for identifying the cause of vehicle fire.MethodThrough analyzing the status of forensic expertise of the cause of vehicle fire and comparing the difference between vehicle fire and building fire，the common types of vehicle fire causes were summarized based on typical cases.Especially for electrical faults，the melted marks were analyzed from the aspects of macro，micro，metallographic structure and surface composition.ResultsSix types of causes of vehicle fire were summarized，including assembly quality issues，oil leak caused by hitting，circuit fault，external fire ignition，vehicles igniting combustible materials outside the car and brake drum overheating of truck.Each type corresponds to a different identification method.ConclusionAfter learning the basic information of vehicle and fire，practioners can inspect the fire scene according to the summarized methods，determine the initial fire site，and finally find out the cause of vehicle fire.

Keywords:vehicle fire;forensic expertise;first short circuit melted mark;second short circuit melted mark

截至2016年3月底，全國機動車保有量達2.83億輛，其中汽車1.79億輛。隨著我國進入汽車社會，圍繞汽車產(chǎn)品質量的投訴及訴訟案件呈逐年上升趨勢，其中汽車起火燃燒案件時有發(fā)生。自北京中機車輛司法鑒定中心成立以來，接到過大量的懷疑汽車產(chǎn)品質量問題導致車輛自燃的鑒定咨詢和委托，涉案車輛包括汽、柴油等傳統(tǒng)燃油汽車和純電動、混合動力等新能源汽車。本文對北京中機車輛司法鑒定中心鑒定過的一些傳統(tǒng)燃油汽車火災原因案件進行梳理和研究，歸納并總結出傳統(tǒng)燃油汽車火災原因鑒定方法，同時選取一些典型案例進行剖析。

1 汽車火災特點及鑒定行業(yè)現(xiàn)狀

汽車指由動力驅動，具有四個或四個以上車輪的非軌道承載車輛[1]。傳統(tǒng)燃油汽車一般采用往復活塞式內燃機作為動力裝置，使用汽油或柴油等傳統(tǒng)燃油作為動力燃料[2]。傳統(tǒng)燃油汽車按照燃料類型，可分為汽油車和柴油車兩大類。其中，汽油車由于汽油燃點較高，發(fā)動機結構為點燃式，一般通過火花塞將壓縮氣缸內的可燃混合氣點燃，其特點為電氣線路相對較為復雜，主要用于乘用車；而柴油車由于柴油燃點較低，發(fā)動機結構為壓燃式，一般通過活塞壓縮氣缸內的空氣或可燃混合氣，產(chǎn)生高溫，引起燃料自燃，其特點為供油管路內柴油壓力相對較高，主要用于商用車和全地面起重機等專用車輛。以上兩種不同的發(fā)動機結構特點和使用環(huán)境，決定了各自車輛常見火災原因有所區(qū)別，即汽油車以電路故障為主、柴油車以燃油泄漏為主。

汽車火災有別于建筑火災，如表1所示，一般建筑火災指建筑物起火燃燒，其特點為使用環(huán)境簡單固定、過火面積較大（幾十至幾百平方米）、涉及電路為220V或380V高壓交流電為主；而傳統(tǒng)燃油汽車火災特點為使用環(huán)境復雜多變、過火面積較?。ú坏揭黄椒矫字翈灼椒矫祝?、涉及電路為12V或24V低壓直流電為主。

表1 汽車火災與建筑火災主要區(qū)別

另外，汽車產(chǎn)品不同于普通商品，一般由兩萬多個零部件組成，屬于集成機械、電子、計算機、金屬材料和非金屬材料等多學科專業(yè)技術知識的復雜、高精度工業(yè)產(chǎn)品。因此，汽車火災原因鑒定方法與建筑火災原因鑒定方法區(qū)別較大、難度系數(shù)較高，對鑒定技術人員的要求也更高，不光要懂得傳統(tǒng)的火災調查技術，更應該精通汽車原理及構造，熟悉具體火災車輛車型結構及特點，否則極易造成誤判或只能給出不夠明確的鑒定意見。

目前，汽車火災原因鑒定活動主要發(fā)生于三個階段：（1）消防部門的火災調查階段，基本在火災之后的幾天或十幾天以內，由消防部門的火調人員主導，鑒定意見常見于《火災事故認定書》，鑒定意見通常分為“排除人為縱火的可能性”和“不排除車輛電氣線路故障”兩種，鑒定意見往往不夠明確。（2）保險公司的理賠階段，一般由保險公司在火災之后的幾十天以內委托鑒定，鑒定意見常見于鑒定機構的《鑒定意見書》。此種情況，往往車主未投保自燃險，一旦鑒定出車輛確系自燃，保險公司以此拒賠?；蚴擒囍麟m投保自燃險，車輛發(fā)生自燃，保險公司先行賠付車主，如果鑒定出車輛確系質量問題引起的自燃，后期保險公司起訴主機廠，進行代位追償。（3）人民法院的司法鑒定階段，一般在火災之后的幾個月甚至幾年以后，已進入訴訟程序，由于一方或幾方當事人對消防部門鑒定意見不服，向法院申請重新鑒定，由法院委托，鑒定意見常見于司法鑒定機構的《司法鑒定意見書》。在法院審理過程中，主審法官往往采信司法鑒定機構重新鑒定的司法鑒定意見，進行判決。

由于汽車火災原因鑒定案件，基本都圍繞汽車產(chǎn)品質量訴訟展開，往往由車主或保險公司起訴主機廠或經(jīng)銷商，認為汽車產(chǎn)品存在質量問題而導致自燃。因此，從事汽車火災原因鑒定的機構和司法鑒定人應具備相關鑒定資質。

2 汽車火災原因分類及鑒定方法

汽車常見火災原因主要分為六類：裝配質量問題、油液泄漏、電路故障、外來火源引燃、車輛引燃車外可燃物、大型貨車制動鼓過熱導致自燃等。

（3）凌文輇、張治燦與方俐洛通過對5000名員工的7輪預測和2000名員工的正式測驗，編制出了由情感承諾、理想承諾、規(guī)范承諾、機會承諾和經(jīng)濟承諾五因素構成的“中國職工組織承諾量表”。該量表的總方差解釋量達66.11%，相關分析也表明，各因素與效標的相關均達到非常顯著水平，各因素的信度在0.7-0.89之間，量表的信度和效度良好。因為此份量表是在中國文化背景下編制的，因而對國內的研究有很大的指導意義。

2.1 裝配質量問題

因裝配質量問題導致車輛火災發(fā)生，主要分為主機廠或零部件廠原車裝配質量問題和修理廠或車主維修保養(yǎng)裝配質量問題兩種情況，一般集中發(fā)生在發(fā)動機以柴油機為主的載貨汽車或全地面起重機上，以柴油等油液泄漏為主。鑒定過程中，要重點勘驗發(fā)動機各缸高壓油管組件及噴油器等零部件。

2.2 油液泄漏

油液泄漏導致車輛火災發(fā)生，主要分為燃油管路老化、龜裂、接頭松動和碰撞、損壞發(fā)動機或變速箱油底殼致使油液泄漏兩種情況。第一種情況，燃油泄漏形成的燃油蒸汽在發(fā)動機艙內逐漸聚集，濃度達到一定程度后，遇到發(fā)動機艙內電火花或石子等磕碰金屬車體形成的火花，被點燃，發(fā)生火災。第二種情況，因碰撞導致油液泄漏致使車輛火災發(fā)生，通常車輛處于行駛狀態(tài)，遇到顛簸路面，車輛托底，造成發(fā)動機或變速箱油底殼破損，發(fā)動機機油或變速箱油泄漏，遇到高溫的三元催化器起火燃燒。鑒定過程中，盡量將車輛舉升，重點勘驗車輛底盤部位，尤其是發(fā)動機或變速箱部件，觀察三元催化器附近顏色異常部位，提取相關煙塵，使用氣相色譜-質譜聯(lián)用儀（GC/MS）、傅里葉變換紅外光譜儀（FTIR）等儀器設備進行實驗室化驗，檢測煙塵中是否含有發(fā)動機機油或變速箱油殘留物或生成物，從而確定火災原因。

2.3 電路故障

電路故障是汽車火災常見的事故形態(tài)，高發(fā)于乘用車，車輛行駛過程中或熄火停車狀態(tài)均有發(fā)生。有的是原車導線電流過大或導線過細電容量不足導致局部過熱引發(fā)短路，有的是電路老化引發(fā)短路，有的是原車電器件故障引發(fā)自燃，還有的是改裝加裝件引發(fā)自燃。鑒定過程中，應重點勘驗蓄電池附近、發(fā)動機艙左前部或駕駛員側儀表臺區(qū)域，提取電線電纜相關熔痕，使用金相顯微鏡[3]、掃描電子顯微鏡（SEM）[4]等儀器設備進行實驗室檢測。如發(fā)現(xiàn)不是火燒熔痕，還應進一步鑒定是一次短路熔痕還是二次短路熔痕，確定起火部位及火災原因。

典型的一次短路熔痕和二次短路熔痕主要區(qū)別如表2所示，需結合宏觀、微觀、金相組織和表面成分等幾方面進行綜合分析、判斷。

其中，金相組織檢驗尤為關鍵。一次短路熔痕由于是自身原因引起的短路，在熔痕形成后，由于周圍未發(fā)生燃燒，導致熔痕冷卻速度快，迅速在熔化的液滴內形核，在晶粒還沒長大時，已經(jīng)凝固，所以一次熔痕的金相組織通常為細小緊密排列的枝晶（如圖1-A所示）或胞狀晶（如圖1-B所示）。同時，金屬在熔化時所吸收的氧還沒來得及與金屬充分反應和溢出，就被截留在內部組織中，但由于燃燒產(chǎn)物相對較少，截留的氣孔比較少也比較有規(guī)則，多呈圓形或橢圓形。另外，熔痕與導線的過渡區(qū)會出現(xiàn)局部熔化后形成的細小緊密排列的胞狀晶與粗大柱狀晶及原始導線組織共存的情況（圖1-C～D）。

二次短路熔痕，由于在短路之前，已經(jīng)有火焰的存在，環(huán)境溫度相對較高，熔化的液滴冷卻速度慢，凝固過程長，晶粒在形核后，不斷長大，且在火災環(huán)境中存在大量灰塵、雜質和各種燃燒產(chǎn)物，被截留在液滴中的氣孔多而雜，在長時間的高溫條件下，氧與金屬也會發(fā)生充分反應，因此，二次短路熔痕的金相組織出現(xiàn)粗大的柱狀晶，以及很多不規(guī)則的空洞（圖2）。

表2 典型的一次、二次短路熔痕特征比對表

圖1 典型的一次短路熔痕金相組織

圖2 典型的二次短路熔痕金相組織

2.4 外來火源引燃

外來火源引燃車輛，主要分為人為點燃或使用助燃劑縱火、車庫等建筑物先起火引燃車輛、燃放爆竹引燃車輛等幾種情況。其中，人為使用助燃劑縱火一類情況可以通過提取現(xiàn)場煙塵、車輛殘留物或車下泥土[5]等，使用氣相色譜-質譜聯(lián)用儀（GC/ MS）等儀器設備進行實驗室化驗，檢測提取物是否含有助燃劑成分，從而確定火災原因；車庫等建筑物先起火引燃車輛一類情況，需要鑒定人結合車庫等建筑物的燃燒狀態(tài)、建筑物內部裝修材料、建筑物內部存放物品、車輛停放位置、車身初始起火部位等進行綜合分析，給出最終鑒定意見；燃放爆竹引燃車輛一類情況，主要發(fā)生在過年或事發(fā)地有婚喪嫁娶等活動期間，因此，此類情況除了車輛本身的技術鑒定，相關的背景調查也尤為重要。

2.5 車輛引燃車外可燃物

車輛高溫部件先引燃車外可燃物，進而引發(fā)車輛燃燒，主要分為車輛行駛過程中排氣系統(tǒng)夾雜車外可燃物、車輛連續(xù)行駛后停留車外可燃物之上、車輛維修后發(fā)動機艙內遺留手套毛巾等幾種情況，前兩種情況重點應檢查車輛排氣管及車底三元催化器等高溫部件，最后一種情況，需特別留意發(fā)動機艙內的渦輪增壓器等高溫部件。一旦上述高溫零部件附近發(fā)現(xiàn)有可疑殘留物，需重點檢驗并分析。

2.6 大型貨車制動鼓過熱

3 典型案例分析

3.1 案例1

2013年9月，某保險公司委托對某品牌全地面起重機（圖3-A）的火災原因進行鑒定，該車價值1700余萬元，車輛損失超過600萬元。經(jīng)檢驗，發(fā)現(xiàn)該車下車發(fā)動機（圖3-B）R1缸進油管組件中的噴油器端管接螺母松脫（圖3-C～D），對提取的R1缸噴油器進行超聲清洗，洗去大部分的燃燒生成物或殘留物，發(fā)現(xiàn)R1缸噴油器上部螺紋的第1、2牙，第2、3牙之間的牙底及牙側有多處線狀擦痕，該情況說明R1缸進油管組件中的噴油器端管接螺母在事故前，由于受到發(fā)動機工作過程中產(chǎn)生的振動和油管內自身較高的柴油壓力共同作用，導致其松脫（即管接螺母旋出R1缸噴油器上部螺紋的第1、2牙，第2、3牙），在松脫過程中，管接螺母與噴油器上部螺紋的牙與牙之間形成多處線狀擦痕（3D立體顯微示意圖如圖4所示）。柴油由R1缸噴油器上部泄漏，形成柴油蒸汽，遇高溫排氣歧管等被引燃，發(fā)生火災。此案屬于典型的裝配質量問題導致自燃案例。

圖3 某品牌全地面起重機燒損情況

圖4 R1缸噴油器上部螺紋3D立體顯微示意圖

3.2 案例2

2014年8月，某保險公司委托對某豪華品牌越野車火災原因進行鑒定。本案中，車主駕車在某鄉(xiāng)村道路行駛中發(fā)生火災，全車燒毀（圖5），車輛價值超過140萬元，該車只投保車損險，未投保自燃險。保險公司起初認為該車系電路故障引發(fā)的自燃，拒絕賠付。后經(jīng)鑒定，認定該車在崎嶇不平道路上行駛過程中，由于底盤（圖6）受到硬物撞擊（圖7），撞擊順序依次為：副車架最前端第二根橫梁中部（標記1處）——第三根橫梁中部偏左側（標記2處）——發(fā)動機機油油底殼（標記紅圈處）——第四根橫梁中部偏左側（標記3處）——左側排氣系統(tǒng)三元催化器底部（標記4處），硬物將發(fā)動機機油油底殼（鋁合金材質，硬度相對較低）撞擊破裂，導致機油泄漏。由于該車向前行駛的慣性作用，泄漏的機油遇到右側高溫的三元催化器起火燃燒，進而引燃整個車體。同時，技術人員對左右兩側三元催化器上提取的煙塵進行檢測，發(fā)現(xiàn)確實只有右側煙塵含有機油成分，而左側沒有，從而印證了上述鑒定意見的正確性。此案屬于典型的因碰撞托底導致油液泄漏致使車輛火災發(fā)生案例。

圖5 某豪華品牌越野車燒損情況

圖6 底盤燒損情況

圖7 底盤碰撞情況

4 結論

對于汽車火災原因鑒定，鑒定人員應圍繞以下幾點開展鑒定工作。

（1）全面了解火災發(fā)生的時間、地點、天氣與環(huán)境信息；

（2）準確掌握車輛事發(fā)時運行狀態(tài)與近期車輛維修保養(yǎng)記錄；

（3）重點收集并掌握車輛結構與車型技術資料；

（4）及時獲取第一現(xiàn)場的照片、視頻與證人證言；

（5）細致勘驗車身、發(fā)動機艙與底盤等關鍵部位；

（6）努力尋找電線電纜短路熔痕；

（7）認真核實車輛有無加裝改裝情況；

（8）準確判斷車輛初始起火部位；

（9）綜合分析火災原因。

[1] GB／T 3730.1-2001.汽車和掛車類型的術語和定義[S]. 2001.

[2] 陳家瑞.汽車構造（上冊）[M].北京:機械工業(yè)出版社，2010：10-21.

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[4] 楊曉紅，孟廣伊，劉興芝，等.一、二次短路銅熔珠微觀形態(tài)特征比較研究[J].中國體視學與圖像分析，2012，17（2）: 133-137.

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（本文編輯：馮浩）

Identification of the Cause of Vehicle Fire

CHAI Zhi-yong，ZHANG Yuan，XI Ming
（China Automotive Technology and Research Center，Tianjin 300300，China）

U461.91;DF794.3

A

10.3969/j.issn.1671-2072.2017.05.008

1671-2072-（2017）05-0046-06

2016-07-11

柴智勇（1982—），男，高級工程師，碩士，主要從事汽車火災原因、機動車產(chǎn)品質量和交通事故車輛技術鑒定和研究工作。E-mail:13811293399@163.com.