本文撰寫于2005年夏天，原刊登在《汽車電器》2007年9期上，為了讓更多的人讀到該文，把其收入博客。
摘要：針對目前汽車火災(zāi)頻發(fā)的情況，分析認(rèn)為汽車電路設(shè)計上存在的問題造成電路短路后無法切斷，是引發(fā)
火災(zāi)的主要原因。 詳細(xì)闡述電路短路的特點，短路保護(hù)的要求以及如何使電路具有短路保護(hù)功能，對防止電路因素
造成的火災(zāi)提出了具體改進(jìn)措施。
關(guān)鍵詞：汽車火災(zāi)、熔斷器、短路保護(hù)、改進(jìn)措施
近年有關(guān)汽車火災(zāi)的報道頻見諸媒體，汽車火災(zāi)的嚴(yán)重后果是車毀人亡，除了直接經(jīng)濟(jì)損失巨大外， 由此帶來的交通堵塞等問題造成的損失更是難以計算，更遺憾的是當(dāng)事人常常因“起火原因不明” 而投訴無門，汽車生產(chǎn)廠更是把責(zé)任一推了之，什么“使用不當(dāng) ”、“加裝電器” 等借口都拿來做擋箭牌。
汽車火災(zāi)發(fā)生率為何居高不下？筆者以對汽車電路深入的研究證明，汽車電路設(shè)計上存在的問題，才是導(dǎo)致這種結(jié)果的主要原因，汽車生產(chǎn)廠有著不可推卸的責(zé)任。
, 1. 電路短路后無法切斷，引發(fā)汽車火災(zāi)
從各地的汽車火災(zāi)報道來看，起火的汽車中各種類型、 各種檔次的都有，甚至連奔馳、 寶馬等世界名車也在其中。 一般往往認(rèn)為老 舊車發(fā)生火災(zāi)的可能性要大一些， 但實際上新車起火的也不少，在蘇州就發(fā)生過尚未上牌的全新高檔轎車自燃燒毀的事故，中央電視臺經(jīng)濟(jì)與法欄目， 曾對杭州一輛購買10個月的奧迪A6轎車起火后的賠償過程作過報道。據(jù)消防部門得出的結(jié)論，汽車起火大多數(shù)是電路短路引起，筆者也曾處理過多起汽車火災(zāi)事故，除了1輛是油管破裂引起的以外， 其余都是電路上的因素造成的。
目前對電路短路引發(fā)汽車火災(zāi)似乎已形成共識， 因此人們就把注意力集中到如何防止電路短路上來，諸如使用不當(dāng)、 改裝車輛、 加裝電器、 線路老化、 電器故障、 檢修不力等等， 凡是認(rèn)為可能造成短路的原因，都被列為引發(fā)火災(zāi)的罪魁禍?zhǔn)?。那么某些新車?在正常使用的情況下， 也無緣無故地自燃了，又如何解釋？對此消防部門也只好作出“起火原因不明” 的結(jié)論。
事實上， 由于汽車上的電器設(shè)備越來越多，汽車電路錯綜復(fù)雜，遍布汽車的各個角落，線束又布置在導(dǎo)電的金屬車體上， 而汽車本身是個“震動體”， 難免個別地方的線束因受震動摩擦而使導(dǎo)線絕緣層破損，也有個別車輛在裝配過程中就有可能損傷了導(dǎo)線絕緣層， 使電路搭鐵短路的機(jī)會大增，可以說汽車在10多年的使用期內(nèi)要完全防止電路短路是難以做到的， 而且汽車的社會保有量非常巨大，造成短路的因素又很多， 因此無論人們下多大的功夫來防范， 總是防不勝防，電路短路還是不可避免。
最好、 最有效的方法是在電路中串聯(lián)熔斷器等短路保護(hù)裝置， 電路一旦發(fā)生短路故障，熔斷器熔斷， 切斷電路， 電路不通電了，也就不會引起火災(zāi)了。
那么現(xiàn)在的各種汽車都已設(shè)置了許多熔斷器，為何還在頻頻發(fā)生火災(zāi)事故呢？除了一些非電路因素引起的火災(zāi)外， 電路上的原因主要是設(shè)計不合理：一是有些電路中未設(shè)置熔斷器， 二是有些電路中熔斷器位置設(shè)置不當(dāng)，發(fā)生短路故障時， 熔斷器不起作用，三是熔斷器的熔斷特性與所保護(hù)導(dǎo)線的截面積不匹配， 發(fā)生短路故障時，導(dǎo)線已燒毀， 熔斷器卻未熔斷，還有是用戶使用了偽劣熔斷器， 發(fā)生短路故障時，偽劣熔斷器根本不會熔斷。
電路設(shè)計上存在3個問題，再加上1個用戶的問題， 結(jié)果造成發(fā)生短路故障時電路無法切斷， 這才是引發(fā)火災(zāi)的真正原因，也就是說電路短路與火災(zāi)之間，還有一個是否能切斷電路的條件， 決定著最終是否發(fā)生火災(zāi)，這是問題的實質(zhì)所在。下面將進(jìn)一步分析短路的特點及如何切斷短路電路， 即如何進(jìn)行短路保護(hù)。
2. 電路短路的特點及保護(hù)
2.1 電路短路的特點
電路顧名思義就是電流的通路，汽車上的電路是用導(dǎo)線（電線） 把電源（蓄電池）、 開關(guān)（控制裝置）、 負(fù)載（各類燈、 電機(jī)等） 連接而成的閉合回路， 如圖1所示。 在汽車上負(fù)極連線往往利用金屬車體替代，一般是把電源負(fù)極與負(fù)載負(fù)極分別與金屬車體連接， 習(xí)慣稱為搭鐵， 如圖2所示。為了保證電路安全可靠地工作，連接導(dǎo)線必須根據(jù)負(fù)載的工作電流來選擇適當(dāng)?shù)慕孛娣e，使導(dǎo)線在負(fù)載正常工作中不會過熱，電壓降不會超出允許值。另外
必須考慮到電路可能發(fā)生過載與短路故障，從而造成流過導(dǎo)線的電流成倍甚至數(shù)十倍地增加，如果在這種情況下不能及時切斷電路，導(dǎo)線就會過熱( 冒煙，直至起火。 因此電路中必須設(shè)置熔斷器等保護(hù)裝置， 萬一當(dāng)導(dǎo)線中的電流超過允許值時，串聯(lián)在電路中的熔斷器熔斷，切斷電路，導(dǎo)線中就沒有過電流通過，也就不會過熱，甚至起火了。
那么電路中串聯(lián)了熔斷器是不是就能起到保護(hù)作用了呢？這就必須搞清楚過載與短路的不同之處。
過載是指負(fù)載因某種原因（例如電機(jī)被異物卡?。?造成負(fù)載工作電流超過了額定值， 其特點是過載電流沒有形成新的回路，在原有電路中流動，因此只要在電路中的任何位置串聯(lián)熔斷器，如圖3所示，就能達(dá)到保護(hù)目的。因為過載電流總是通過熔斷器的，熔斷器只要按過載保護(hù)的要求選擇，就能在允許時間內(nèi)熔斷，切斷電路。
短路是指在電源與負(fù)載之間的電源線上的某點意外搭鐵，電路在該搭鐵點形成新的回路，電流不再通過負(fù)載，縮短了電流通路，故稱之為短路，如圖4所示。此時電路中流過的是短路電流，而不是負(fù)載電流，短路發(fā)生后， 甩掉了負(fù)載， 電路中的電阻急劇減小， 電流就成倍甚至數(shù)十倍地增加，必須馬上切斷電路，否則因電流熱效應(yīng)，很快使導(dǎo)線過熱，輕則燒壞線束，重則起火燒車。
短路的另一個特點是短路點的不確定性，這對于固定在電路某處的熔斷器而言，短路點有可能發(fā)生在熔斷器之后，即熔斷器與負(fù)載之間的電路上，也有可能發(fā)生在熔斷器之前，即電源與熔斷器之間的電路上。如果短路點發(fā)生在熔斷器之后，短路電流會通過熔斷器， 使其熔斷切斷電路， 達(dá)到保護(hù)目的。 但如果短路點發(fā)生在熔斷器之前，短路電流就不會通過熔斷器，也就不會熔斷，短路電路無法切斷，其后果不言而喻， 此時此地熔斷器起不到任何作用。
2.2 電路短路保護(hù)
可見對短路而言，熔斷器的保護(hù)范圍是熔斷器后面的電路，熔斷器前面的電路不在保護(hù)之中， 因此為了使熔斷器的保護(hù)范圍達(dá)到最大，使電路上任何一點發(fā)生短路故障時都能起到保護(hù)作用，就必須把熔斷器緊靠電源設(shè)置，如圖5所示。這也說明過載與短路兩種不同故障狀態(tài)對熔斷器的位置要求是不同的，凡是滿足了短路保護(hù)的要求，過載保護(hù)也不成問題，反之只滿足了過載保護(hù)的要求，不一定就能滿足短路保護(hù)的要求，所以設(shè)計電路時，設(shè)置熔斷器應(yīng)以短路保護(hù)為目的。
在此從短路保護(hù)的角度再來分析圖3的保護(hù)效果。
圖3a熔斷器設(shè)置在負(fù)載以后，即搭鐵線上（奧迪100散熱風(fēng)扇電路就是這樣的）， 當(dāng)電源與負(fù)載之間的電路上任何一點搭鐵短路時，短路電流都不會通過熔斷器，這樣熔斷器沒有任何短路保護(hù)功能，只有過載保護(hù)功能，而對汽車電路而言，過載與短路故障的發(fā)生率，前者遠(yuǎn)小于后者，那么只有過載保護(hù)功能的熔斷器，幾乎形同虛設(shè)，沒有多大作用，顯然熔斷器設(shè)置在搭鐵線上是一個嚴(yán)重錯誤。
圖3b熔斷器設(shè)置在負(fù)載前，開關(guān)后，短路保護(hù)的范圍僅僅是熔斷器與負(fù)載之間的一小段電路，電源至熔斷器的大部分電路不在短路保護(hù)范圍內(nèi)，沒有充分發(fā)揮熔斷器的保護(hù)功能，其保護(hù)效果極差，實際應(yīng)用中要避免這種情況。
圖3c熔斷器設(shè)置在開關(guān)之前， 短路保護(hù)的范圍擴(kuò)大了許多，但還有電源至熔斷器這一小段電路不在保護(hù)之中。
實際的汽車電路大多也只能達(dá)到這個水平，因為熔斷器是安裝在配電板上的，出于檢修方便，防水等考慮，配電板一般都布置在駕駛室內(nèi)，而蓄電池不可能也安裝在駕駛室內(nèi)，這樣使配電板上的熔斷器無法緊靠電源設(shè)置。為了解決蓄電池與配電板之間的短路保護(hù)問題，20世紀(jì)80年代，日本、美國等汽車采用了易熔線作短路保護(hù)元件，易熔線不需要安裝底座，可以直接連接在蓄電池的正極上，真正做到緊靠電源設(shè)置，如圖6所示。這樣無論何處發(fā)生短路故障，熔斷器或者易熔線就能熔斷，切斷電路。由于易熔線的實際保護(hù)效果不是很好，后來逐漸被保護(hù)性能更好的JCASE、MAXI 型熔斷器所代替，這就是目前常用的上下級熔斷器配合保護(hù)方案。
上述幾種保護(hù)方案中，很明顯圖3a、圖3b、是不符合短路保護(hù)要求的，圖3c只能說基本符合短路保護(hù)的要求，真正符合短路保護(hù)要求的是圖5、圖6。
3. 如何從短路保護(hù)的角度來選擇熔斷器
為了保證熔斷器在通過短路電流時能迅速熔斷，以便及時切斷電路，就要求一定規(guī)格的熔斷器與一定規(guī)格的導(dǎo)線配合，使導(dǎo)線上產(chǎn)生的短路電流大于熔斷器的熔斷電流。如果導(dǎo)線上產(chǎn)生的短路電流小于熔斷器的熔斷電流，熔斷器就不會熔斷，導(dǎo)線卻因流過短路電流而燒毀，這同樣沒有起到保護(hù)作用。
為此，必須了解熔斷器等保護(hù)裝置的熔斷特性，以及不同規(guī)格導(dǎo)線上短路電流的大小。
3.1 熔斷器的熔斷特性及易熔線標(biāo)準(zhǔn)
下面是我國汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T420-1999《汽車熔斷器》與QC/T220-1996《汽車用易熔線》的有關(guān)數(shù)據(jù)。
片式熔斷器、平板式熔斷器的熔斷特性見表1，在常溫常濕條件下，易熔線的熔斷時間應(yīng)符合表2規(guī)定。
對易熔線而言，標(biāo)準(zhǔn)中給出了不同規(guī)格的易熔線與之匹配的導(dǎo)線規(guī)格，實際應(yīng)用中照搬即可，但應(yīng)注意導(dǎo)線截面可以加大，但不允許縮小，一般情況下1根易熔線連接1根導(dǎo)線，如果連接多根導(dǎo)線，那么易熔線應(yīng)與最小規(guī)格的導(dǎo)線匹配。
對片式熔斷器而言，當(dāng)負(fù)載電流為額定電流的200%時，熔斷時間在5s以內(nèi)，剛好與易熔線的熔斷時間相同。實際上通過額定電流的200%，持續(xù)時間在5s以內(nèi)，不會對導(dǎo)線造成損害，因此暫把負(fù)載電流為額定電流的200%，定為片式熔斷器的熔斷電流值。即短路電流等于或大于該值，就視為熔斷器可以熔斷，短路電流小于該值，就視為熔斷器不會熔斷。
3.2 熔斷器及導(dǎo)線的選擇與匹配
短路電流的大小，取決于電源容量，電源電壓，導(dǎo)線電阻等因素，導(dǎo)線電阻又受其截面與長度的影響。實際的短路電流大小，很難通過計算得出，因為有幾個參數(shù)難以獲得，如電源內(nèi)阻、短路時實際的電源電壓、搭鐵點的接觸電阻等， 因此只能通過估算來大致確定短路電流的大小。根據(jù)易熔線標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，試驗導(dǎo)線長度為8m， 因此在估算短路電流時，導(dǎo)線長度也以8m計，搭鐵點接觸電阻、電源內(nèi)阻暫忽略不計，電源電壓以蓄電池標(biāo)稱電壓為準(zhǔn)，這樣根據(jù)下式估算出的不同規(guī)格導(dǎo)線上的短路電流及相關(guān)數(shù)據(jù)列于表3
負(fù)載最大持續(xù)電流或額定電流決定導(dǎo)線規(guī)格與熔斷器規(guī)格大小，某一規(guī)格導(dǎo)線允許通過的安全電流，國外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中都有規(guī)定，由于我國汽車行業(yè)還沒有這個標(biāo)準(zhǔn)，因此表3中的相關(guān)數(shù)據(jù)來自參考文獻(xiàn)［3］中熔斷絲安全值典型數(shù)據(jù)。 一般情況下熔斷器都按過載保護(hù)的要求選擇，熔斷器規(guī)格=負(fù)載最大持續(xù)電流x1.25，這樣選擇的熔斷器，其熔斷電流都小于短路電流，發(fā)生短路故障時都能迅速熔斷。按短路電流選擇的熔斷器規(guī)格也就是其對應(yīng)的導(dǎo)線規(guī)格可選用的最大規(guī)格的熔斷器，如0.35mm的導(dǎo)線，可選用的最大規(guī)格熔斷器為15A，發(fā)生短路故障時，依然能在5s內(nèi)熔斷，但若選用15A以上的熔斷器，短路時就不會熔斷。 實際選擇的熔斷器規(guī)格， 應(yīng)在“按過載選擇”與“按短路選擇”這個范圍內(nèi)。
以上是1個熔斷器連接1根導(dǎo)線時的情況，實際應(yīng)用中有時會幾根導(dǎo)線共用1個熔斷器，如圖7a所示，規(guī)格為2.5mm的干線后面連接3條支線，規(guī)格分別為0.5mm、1mm、1.5mm，負(fù)載電流分別為5A、8A、11A，總電流為24A，在干線上設(shè)置一個30A的熔斷器，同時保護(hù)3條支線。從表面上看，無論是導(dǎo)線的選擇，還是熔斷器的選擇都是符合要求的，但只要檢驗一下各支線上的短路電流是否都能使熔斷器熔斷，就會發(fā)現(xiàn)問題。
據(jù)表3，0.5mm導(dǎo)線上的短路電流為44A，小于30A熔斷器的熔斷電流60A，也即當(dāng)該導(dǎo)線發(fā)生短路故障時，30A的熔斷器不會熔斷，起不到保護(hù)作用。實際上44A的短路電流只稍大于30A的135%，參照片式熔斷器的熔斷特性，其熔斷時間在0.7s-30min之間，假如最大熔斷時間為20min，那么在這20min時間內(nèi)，0.5mm的導(dǎo)線將通過44A
電流，比其允許通過的電流大了7倍，在熔斷器熔斷之前， 該導(dǎo)線早已過熱燒毀，可見30A的熔斷器保護(hù)不了0.5mm的導(dǎo)線。0.5mm的導(dǎo)線與20A的熔斷器匹配是可以的，但3條支線的總電流已達(dá)24A，顯然不能把30A的熔斷器換成20A的熔斷器。但可以在0.5mm的導(dǎo)線上再設(shè)一個7.5A的熔斷器，如圖7b所示，剩下2條支線上的短路電流都大于30A熔斷器的熔斷電流，就沒有必要再增設(shè)熔斷器了。如果不增設(shè)7.5A的熔斷器，就應(yīng)該把0.5mm的導(dǎo)線換成1mm的導(dǎo)線。
總之當(dāng)1個熔斷器后面連接多根導(dǎo)線時，必須讓每根導(dǎo)線上的短路電流都達(dá)到或超過熔斷器的熔斷電流，否則就要在支線上再設(shè)熔斷器或者增加支線的截面積，而且支線熔斷器要設(shè)置在干線與支線的交界處，也即大小規(guī)格導(dǎo)線的交界處，支線上有開關(guān)的，還應(yīng)把熔斷器設(shè)置在開關(guān)的前面，如果設(shè)置在開關(guān)后面，熔斷器前面這段比干線規(guī)格小的支線就無法保護(hù)。
從這里也可發(fā)現(xiàn)，當(dāng)1個熔斷器后面連接多根不同規(guī)格的導(dǎo)線時，它的保護(hù)范圍已不是其后面所有的電路，而是短路電流達(dá)到其熔斷電流的電路。
3.3 電路要達(dá)到短路保護(hù)的目的必須具備的條件
分析至此得出的結(jié)論是：如要達(dá)到短路保護(hù)之目的，必須具備以下3個條件。
a. 熔斷器緊靠電源設(shè)置。
b. 電路中的短路電流等于或大于熔斷器的熔斷電流。
c. 采用上下級熔斷器時，上級熔斷器緊靠電源設(shè)置，下級熔斷器設(shè)置在大小規(guī)格導(dǎo)線的交界處。
4. 目前汽車電路存在的問題
現(xiàn)在結(jié)合實際的汽車電路來分析是否達(dá)到了短路保護(hù)的要求。
4.1 一汽大眾捷達(dá)轎車電路分析
圖8是一汽大眾捷達(dá)轎車的全車供電系統(tǒng)圖，其中熔斷器S23-S28安裝在蓄電池蓋上，真正做到了緊靠電源設(shè)置，其余的熔斷器安裝在左側(cè)儀表板下的中央配電板上，表面上看由于已采用上、下級熔斷器，似乎已萬無一失。
圖8
在此先分析總?cè)蹟嗥鱏24的保護(hù)范圍，S24是110A的平板熔斷器，從平板熔斷器的熔斷特性可知，當(dāng)負(fù)載電流為額定電流的200%時，熔斷時間不大于30s，如果要使110A的平板熔斷器在5s內(nèi)熔斷，通過電流大約要達(dá)到330A以上，因此把330A暫定為S24的熔斷電流值。據(jù)表3，4mm導(dǎo)線上的短路電流為352A，剛剛超過S24的熔斷電流，也就是說S24只能保護(hù)4mm及以上規(guī)格的導(dǎo)線。那么保護(hù)范圍就是S24到中央配電板，再到點火開關(guān)。對其它電路而言，由于導(dǎo)線都小于4mm，熔斷器S24是不起保護(hù)作用的，可視為沒有這個總?cè)蹟嗥鳌?br> 這樣對點火線圈、噴油器、發(fā)動機(jī)ECU（62號腳）、危險報警燈來說， 電路中是沒有熔斷器的。點火線圈與噴油器位于發(fā)動機(jī)艙中，工作環(huán)境最為惡劣，是最容易發(fā)生短路故障的地方，但不知何故？處于如此危險地帶的電路中竟然沒有熔斷器保護(hù)。此外S1、S2、S3、S7、S8、S11、S12這7個熔斷器設(shè)置在開關(guān)后面，是不符合短路保護(hù)要求的，嚴(yán)格來說15號線上的5個熔斷器S13-S17也是不符合短路保護(hù)要求的，因為它們都位于點火開關(guān)D以后，其結(jié)果是造成點火開關(guān)D的出線、車燈開關(guān)E1、變光開關(guān)E4、駐車燈開關(guān)E19的進(jìn)出線，沒有短路保護(hù)功能。
符合短路保護(hù)要求的熔斷器是直接連接在30號線上的S18-S28，由于減荷繼電器J59、霧燈繼電器J5與熔斷器一起安裝在中央配電板上，因此把熔斷器S4、S5、S6、S9、S10視為直接連接在30號線上，也是符合短路保護(hù)要求的。
這樣差不多有近一半的熔斷器設(shè)置位置不符合短路保護(hù)的要求，而且還有一部分電路中連熔斷器都沒有。
與此類似的還有上海大眾的桑塔納轎車，稍為不同的是桑塔納轎車的危險報警燈電路中有熔斷器，但儀表燈電路中沒有熔斷器。
需說明的是110A的總?cè)蹟嗥魇?000年才開始裝用的，以前的大眾汽車是沒有的。
但不可思議的是2000年才上市的帕薩特B5與奧迪A6轎車，都沒有總?cè)蹟嗥鳎潆娐方Y(jié)構(gòu)與捷達(dá)大同小異，改進(jìn)的地方是在點火線圈、噴油器等電路中增設(shè)了熔斷器，但對奧迪A6來說，卻有更多的電路中沒有熔斷器，主要是各種控制單元，如：助力轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)裝置控制單元，安全氣囊控制單元，自動變速器控制單元，前照燈清洗裝置控制單元等。汽大眾的觀點是控制單元本身有過載與短路保護(hù)功能，所以電路中不必設(shè)置熔斷器，也就是說控制單
元已兼有熔斷器的功能，那么根據(jù)熔斷器必須緊靠電源設(shè)置的要求，控制單元也必須緊靠蓄電池安裝，才能發(fā)揮它的保護(hù)功能，但實際上控制單元沒有也不可能緊靠蓄電池安裝，這樣在電源與控制單元之間的電路上就沒有短路保護(hù)功能。
由于所有大眾汽車的電路結(jié)構(gòu)是相似的，因此捷達(dá)車上存在的問題，在其它大眾汽車上也或多或少地存在，即使像新車型寶來、波羅那樣既設(shè)有總?cè)蹟嗥?，其它諸如點火線圈、控制單元等電路中也都設(shè)置了熔斷器，但因大眾汽車電路結(jié)構(gòu)上的原因，其點火開關(guān)的出線、車燈開關(guān)、變光開關(guān)、駐車燈開關(guān)的進(jìn)出線，依然沒有短路保護(hù)功
能。這就是大眾汽車的現(xiàn)狀，因此波羅轎車也發(fā)生自燃，就不足為怪了
。
4.2 神龍富康汽車電路分析
再來分析一下神龍富康汽車的電路，圖9是該車的供電系統(tǒng)圖，其前照燈、車速傳感器、汽油泵、點火線圈、氧傳感器、噴油器、發(fā)動機(jī)ECU等，這些電路中都沒有熔斷器，也就是說位于發(fā)動機(jī)艙中的所有用電設(shè)備除了喇叭外，電路中都沒有熔斷器。而熔斷器F2、F3、F4、F7、F9、F11、F12、F13都設(shè)置在開關(guān)后面，不符合短路保護(hù)要求，實際上真正符合短路保護(hù)要求的只有位于電源盒50中的3個熔斷器。富康汽車電路上存在如此多的低級錯誤讓人匪夷所思，可見富康汽車電路上存在的問題更多，安全隱患更大，后來的愛麗舍汽車雖然在前照燈電路及發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)電路中增加了熔斷器，但熔斷器設(shè)置位置不當(dāng)?shù)膯栴}依然存在。
4.3 各國汽車電路均存在安全隱患
不分析不知道，一分析真正是嚇一跳，這些汽車上有近一半的熔斷器設(shè)置不符合短路保護(hù)的要求，更為可怕的是還有不少電路中根本就沒有熔斷器。那么這些不具備短路保護(hù)功能的電路，萬一發(fā)生短路故障，其后果不是燒壞線束，就是起火燒車，這就是造成目前汽車火災(zāi)頻發(fā)的主要原因，也是某些“起火原因不明”汽車起火的原因。目前出租車的火災(zāi)發(fā)生率最高，因為出租車主要以桑塔納、捷達(dá)、富康、夏利4種車型為主，而前3種是電路上存在問題最多的車型，夏利是易熔線匹配上有問題，其點火線圈、散熱風(fēng)扇電動機(jī)、收放機(jī)電路中未設(shè)熔斷器。
以上分析的還是引進(jìn)國外“先進(jìn)”技術(shù)的車型，國內(nèi)還有許多其它車型，同樣存在這些問題，特別是大客車（包括中巴）生產(chǎn)廠很多，電路形式五花八門，電路上的安全隱患更嚴(yán)重?，F(xiàn)在的大客車都已柴油化，柴油不像汽油那樣容易點燃，因此油路引起的火災(zāi)可能性已很小，但大客車的火災(zāi)事故卻也經(jīng)常見有報道，而且大客車的總量在各類汽車中是最小的，這說明大客車的火災(zāi)發(fā)生率也是相當(dāng)高的，為此有些地方的公交車在后置發(fā)動機(jī)艙中安裝了自動滅火裝置，但這種方法只是起火后的補(bǔ)救措施而已。
如果僅從電路安全性上看世界汽車，日韓、美國汽車較好，國產(chǎn)與歐洲汽車較差，日韓、美國汽車在上世紀(jì)80年代就普遍使用易熔線，而歐洲汽車沒有使用易熔線的歷史，現(xiàn)在雖然也采用了平板熔斷器等作總?cè)蹟嗥?，但由于對某些問題未吃透，依然存在不少安全隱患。國內(nèi)的情況是處于模仿階段，對不少問題還是知其然，不知其所以然。 這就是我們?yōu)楹螘r常所聞奧迪、 帕薩特、紅旗汽車自燃的報道，甚至偶爾還有寶馬、奔馳汽車自焚的消息。
5 如何改進(jìn)使汽車電路滿足短路保護(hù)的要求
由于設(shè)計上的習(xí)慣性及設(shè)計理念的問題，設(shè)計者常常把短路看作是很大的過載，從而造成許多電路不具備短路保護(hù)功能，那么如何讓這些電路達(dá)到短路保護(hù)的要求呢？可采取以下3項措施。
a. 凡是與電源連接的導(dǎo)線，也就是用電設(shè)備的各種電源線，都應(yīng)設(shè)置熔斷器。
b. 從緊靠電源設(shè)置的總?cè)蹟嗥鏖_始，往后每當(dāng)導(dǎo)線規(guī)格發(fā)生變化，原則上就應(yīng)設(shè)置新的熔斷器。
c. 在保持控制功能不變的情況下，改變電路結(jié)構(gòu)形式，使熔斷器的設(shè)置位置，選用規(guī)格滿足短路保護(hù)的要求。
5.1 例1、 桑塔納轎車霧燈電路的改進(jìn)
圖10是桑塔納轎車的霧燈電路，存在的問題是熔斷器F6、F27位于霧燈開關(guān)E23后面，使E23的進(jìn)出線都不在熔斷器的保護(hù)范圍內(nèi)。改進(jìn)方法1：是把2個熔斷器合二為一，并移到E23的前面，如圖10b所示，改進(jìn)方法2：是把E23移到霧燈后面，如圖10c所示，這樣都能使短路保護(hù)范圍擴(kuò)大。因減荷繼電器J59、霧燈繼電器J5、熔斷器F6、F27都安裝在中央配電板上，視為一體，所以熔斷器F6、F27沒有必要移到J59的前面。
5.2 例2：大眾汽車點火電路的改進(jìn)
由于大眾汽車電路結(jié)構(gòu)上的原因，熔斷器設(shè)置在點火開關(guān)后面，使點火開關(guān)與熔斷器之間的導(dǎo)線沒有短路保護(hù)功能，因此有必要在點火開關(guān)的電源線上再設(shè)熔斷器。以捷達(dá)轎車為例，其點火開關(guān)出線中最小規(guī)格的導(dǎo)線為0.5mm，可選用的最大規(guī)格的熔斷器為20A，但由于點火開關(guān)總的負(fù)載電流在50A左右，顯然在電源線上設(shè)置20A的熔斷器是不行的。
改進(jìn)方法1：是把點火開關(guān)的負(fù)載電流降至20A以下，增加1個起動繼電器與1個前照燈繼電器，把這2個大負(fù)載分流，把喇叭繼電器的電源線從15號線改接到30號線上，把點火線圈的電源線接到油泵繼電器上，這樣點火開關(guān)上的持續(xù)負(fù)載只有儀表部分，其余的轉(zhuǎn)向燈、倒車燈等都是斷續(xù)負(fù)載，用1個20A的熔斷器足夠勝任。
改進(jìn)方法2：是把點火開關(guān)一分為二，把燈光負(fù)載與其它負(fù)載分開，分別設(shè)置1個20A和1個30A的熔斷器，如圖11所示。
這2種方法都能在保持原有控制功能不變的情況下，滿足短路保護(hù)的要求。其實只要吃透電路的原有控制功能，然后根據(jù)短路保護(hù)的要求來設(shè)計電路，控制功能與短路保護(hù)之間并不矛盾，把所有電路設(shè)計得既滿足控制功能的要求，又滿足短路保護(hù)的要求是完全可以的。
以上只例舉了2種改進(jìn)方法，實際上在保持原有控制功能不變的情況下，可以設(shè)計出許多種電路形式，甚至可以做到在既不增加繼電器，也不把點火開關(guān)一分為二的情況下，設(shè)計出能滿足短路保護(hù)要求的大眾汽車新電路， 限于篇幅不一一贅述。
6. 如何防止汽車火災(zāi)
6.1 盡快制訂相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
目前汽車電路存在的這些問題，主要是設(shè)計方面造成的。造成這些問題的根源，除了設(shè)計者的認(rèn)識誤區(qū)外，主要是沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計規(guī)范可依，例如我國雖然有《公路車輛用低壓電纜（電線）》標(biāo)準(zhǔn)，卻沒有相應(yīng)的選用規(guī)范，即多大電流允許采用多大截面的導(dǎo)線。目前國內(nèi)基本上都是借鑒國外的設(shè)計實例來設(shè)計新電路或干脆全盤照搬外國方案，但無數(shù)事實已證明，外國技術(shù)不是什么都是先進(jìn)的，對其落后的技術(shù)完全可以用我們自己的技術(shù)替而代之， 因此我們應(yīng)該從實際出發(fā)，制訂自己的標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計規(guī)范，明確提出汽車電路必須達(dá)到的各項要求。
6.2 把汽車電路短路保護(hù)特性列入強(qiáng)制檢測項目
國家對汽車產(chǎn)品有許多強(qiáng)制檢測項目，牽扯到電器上的都是燈光信號方面的安全性要求，對電路設(shè)計上是否存在安全隱患？發(fā)生短路故障時線束會不會起火？卻不在檢測項目中。另外雖然有《汽車用熔斷器》、《汽車用易熔線》與《汽車用低壓電線束技術(shù)條件》3種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但這些標(biāo)準(zhǔn)主要是針對產(chǎn)品本身品質(zhì)要求制訂的，在做型式試驗時也是獨(dú)立進(jìn)行的，無法反映出兩者在實際的線束上結(jié)合后，其短路保護(hù)特性是否滿足要求，因此，從電路短路故障發(fā)生時的突然性，目前因電路短路故障引起的火災(zāi)頻繁度及造成的嚴(yán)重后果來看，很有必要或者說必須增加這些檢測項目，當(dāng)然前題是要有《汽車電路設(shè)計規(guī)范》或《汽車電路短路保護(hù)特性要求及試驗方法》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
具體實施時，凡是新車型投產(chǎn)，生產(chǎn)廠必須向國家檢測部門提供整車帶熔斷器等相關(guān)部件的線束總成，整車供電系統(tǒng)圖及與線束一致的電路圖，圖中必須注明導(dǎo)線的規(guī)格。檢測部門據(jù)此對照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來審查是否存在安全隱患？對一些關(guān)鍵部位及懷疑有問題的地方可做短路試驗，觀察熔斷器是否熔斷，導(dǎo)線是否過熱、冒煙、起火，然后對照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，來確定是否合格。
合格的電路，應(yīng)該在線束的任何部位做短路試驗，相關(guān)熔斷器都會在5s內(nèi)熔斷，導(dǎo)線不會過熱，更不會冒煙、起火，只有做到了這一步，才能從源頭上堵截電路短路故障引起的火災(zāi)，這項工作對汽車生產(chǎn)廠而言，除了增加一點微不足道的檢測費(fèi)外，不會增加成本，只要電路設(shè)計者考慮周到一點，就能輕而易舉地達(dá)到要求，這樣無論對廠家還是用戶，都是有百利而無一弊。
6.3 淘汰易熔線，采用大規(guī)格慢熔熔斷器
6.3.1 易熔線的缺點
易熔線雖然有安裝方便不需要專用插座，可以最接近電源設(shè)置等優(yōu)點，但其缺陷也不少。
a. 需用不同熔點材料制造
同一規(guī)格即同一截面的易熔線有50mm、100mm、150mm 3種長度，根據(jù)歐姆定律，同一截面不同長度的導(dǎo)體，電阻是不同的，那么其熔斷特性也是不同的，如果要使其熔斷特性相同，必定要用不同熔點的材料制造。如果做不到這一點，同一規(guī)格的易熔線就有不同的熔斷特性，這給用戶選用帶來不便，如果選用不當(dāng)，易熔線就形同虛設(shè)，起不到應(yīng)有的保護(hù)作用。
b. 不可互換
由于同一規(guī)格的易熔線有不同的長度，實際應(yīng)用中就帶來互換性差的問題，此外標(biāo)準(zhǔn)中沒有規(guī)定易熔線接線端子的形式，造成不同廠家的產(chǎn)品接線端子也不同，更不可互換。因此每當(dāng)易熔線熔斷后，不少用戶干脆用一截普通導(dǎo)線代替，當(dāng)然其中有不知易熔線是何物、起什么作用的外行，但更多的是一時找不到相同的易熔線，而采取了應(yīng)急措施，這樣的后果是當(dāng)再次發(fā)生短路故障時，不是燒壞線束，就是起火燒車了。
實踐證明易熔線的保護(hù)效果不是很好，如果不能改進(jìn)這些缺陷，就只能淘汰。
6.3.2 JCASE型熔斷器的優(yōu)點
目前已有比易熔線、平板熔斷器性能更優(yōu)越的JCASE型等熔斷器產(chǎn)品，非常適合用于大電流電路及總
電源線的短路保護(hù)，其優(yōu)點主要有以下幾方面。
a. 選用方便
用額定電流作為規(guī)格參數(shù)，并在外殼上標(biāo)明，還用不同顏色區(qū)分不同規(guī)格，選用方法與片式熔斷器基本相同，
b. 安裝檢修方便
根據(jù)規(guī)格大小、安裝方式分為直插式與螺釘固定式，兼顧了方便性與可靠性，其外殼上蓋是透明的，是否熔斷一目了然。
c. 具有慢熔特性
慢熔特性是指在相同過載電流倍數(shù)下，比片式熔斷器的熔斷時間要長一些，熔斷特性與平板熔斷器接近，由于大規(guī)格熔斷器在電路中是作為上一級熔斷器使用，一般在其下級還設(shè)置有小規(guī)格片式熔斷器，為了保證在下一級熔斷器的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路故障時，只熔斷下一級熔斷器，而不會使上一級熔斷器一同熔斷，以防止故障面擴(kuò)大，就要求上級熔斷器的額定電流是下級熔斷器的3倍以上，但有時受其它因素限制，上下級熔斷器額定電流差值不大，或者即使達(dá)到了3倍的級差，也由于熔斷特性的離散性，有時還是會出現(xiàn)上下級熔斷器同時熔斷的情況，而慢熔熔斷器的慢熔特性，就很好地解決了這個問題，使上下級熔斷器協(xié)調(diào)配合，分工明確，把故障控制在最小范圍內(nèi)
。
6.4 嚴(yán)格管理熔斷器的生產(chǎn)及銷售部門
汽車用熔斷器是一個不起眼的小配件，因此往往不會引起用戶及質(zhì)監(jiān)部門的過多注意，但它的作用卻事關(guān)生命財產(chǎn)的安全，有不少火災(zāi)事故都是使用了偽劣熔斷器造成的，在筆者處理的多起火災(zāi)事故中，有三分之一是偽劣熔斷器引起的。據(jù)筆者初步調(diào)查，不少汽配商店出售的都是無品牌、無廠家、無產(chǎn)地的三無偽劣熔斷器，這些偽劣熔斷器用戶很難分辨其真?zhèn)?，設(shè)計再完善的電路，如果用了偽劣熔斷器，一切都將前功盡棄。
因此，希望各地主管部門加強(qiáng)檢查力度，堅決把偽劣熔斷器清出市場，對生產(chǎn)企業(yè)要實行許可證制度，對出廠的熔斷器要用小包裝，必須提供執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、許可證號、合格證、 規(guī)格數(shù)量、廠名、地址、電話、出廠日期等信息。
7. 總結(jié)
通過上述對汽車電路短路保護(hù)方面較為詳細(xì)的分析，使原來較為模糊的問題變得清晰，電路短路雖然不可避免，但只要有完善的保護(hù)措施，火災(zāi)是可以避免的。汽車生產(chǎn)廠完全可以做到，實際上是應(yīng)該做到，當(dāng)短路故障發(fā)生時不讓火災(zāi)發(fā)生，這是汽車生產(chǎn)廠應(yīng)有的責(zé)任，也是一個合格汽車產(chǎn)品的基本要求之一。
但目前的情況是令人擔(dān)憂的，穿梭在大街小巷的汽車，電路上存在這么多安全隱患，猶如帶著一個個定時炸彈，說不定何時會爆炸，這決不是筆者杞人憂天，更令人擔(dān)憂的是，在無數(shù)汽車火災(zāi)面前，還有不少人死抱住“外國技術(shù)不會有問題”的觀念來看問題，始終不去懷疑它，反而認(rèn)為筆者的擔(dān)心是多余的。
筆者雖然對汽車電路短路問題作了比較深入的研究，找到了某些問題的根源所在，但還有諸如熔斷電流值的確定是否太??？短路電流的計算是否太保守？相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)如何制訂等等問題，有待進(jìn)一步研討，為了汽車更安全，為了消除電路因素引起的火災(zāi)，希望更多的同行來參與研討，提出您的質(zhì)疑，發(fā)表您的高見，提供更多更好的改進(jìn)措施。
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