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[摘 要]车辆过热烧车给用户和厂家造成很多损失、影响和苦恼，本文从过热烧车原因进行分析，结合整车系统防过热设计，总结了一系列的开发避免措施和发生防过热处理措施，为从事研发的工程技术人员提供了思路。
[关键词]车辆 防过热 设计 措施
中图分类号：TP18；TP273.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）39-0035-01
1 前言
汽车整车系统在设计中考虑不周，生产操作不规范，加之早期研发流程不健全，售出车辆时使用就会存在烧车隐患。经过多年的行业经验积累及知识沉淀，防过热烧车设计目前已经作为系统性的设计过程，贯穿于整车开发设计中。
2 车辆过热烧车的主要原因
（1）电路：经统计因电路引起的车辆过热烧车占总烧车比约60%，主要有两种原因：因线束磨损、绝缘层破裂、线路接地，就會产生高电阻、高电流，造成大量热量，引发烧车；电器过载，导致实际负荷超过导线安全载流量，进而引燃绝缘保护层，大面积线路过火，引发烧车。
（2）燃油泄露：燃油车辆的管路磨损或接头返松后，燃油滴落在电器线路连接处，导致起火烧车。
（3）燃气泄露：燃气车辆的管路磨损或接头返松后，在机舱内或封闭区域燃气浓度达到一定浓度后遇火花或明火，引发烧车。
（4）发动机缺缸失火：缺缸失火会造成排气系统温度过高，排气管端部温度过高，如有杂物会引燃，引发烧车。
3 整车系统防过热设计
整车的设计师系统工程，为避免引起过热烧车，就要全面考虑发动机舱布置设计、电线束设计、进排气系统设计、燃料供给系统设计等的防过热设计。
3.1 发动机舱布置设计
发动机舱布置，汇集了全车各专业设计因素，集材料、性能、安全、加工、装配、维修、成本及美观等诸方面于一体，充分展示了整车的设计理念及思路。发动机舱布置应从管路的布置、电器件的布置、运动校核等考虑。管路的布置，包括制动硬管、燃油管、水管、空调管等的布置，不能有干涉；电器件的布置，发动机舱内的元器件特别是ECU等都有一定的工作温度要求，应远离排气管热源；布置发动机舱内时，需考虑舱内的空气动力性，应充分考虑外面冷空气的进入，里面热空气的排出；发动机跳动包络图，应考虑发动机的跳动量，保证足够的空间。
3.2 电线束设计
线束系统是车辆的神经网络，负责整车动力和信号的传输，线束可靠性设计是整车防过热设计的重点。主要从以下几方面考虑：发电机正极直接和电瓶正极相连处应安装防护罩；保险盒内部接线应可靠连接，避免大电流引起过热熔化保险盒，使电路异常接通，引起着火；线束不得与车身锐边接触，必要时增加保护层，防止线束绝缘层破损，造成短路；安装在振动件和运动件上的线束，应预留长度，避免线束受拉；线束应有效固定并与运动件有安全距离，避免与周边零部件干涉；线束不得布置在纵梁下部，防止积水飞溅积留，腐蚀线束。
3.3 燃料供给系统设计
燃料供给系统设计，包括燃油和燃气车辆。通用设计要求：燃油、燃气系统管路布置应避开线束，防止线束短路，引燃管路。整车布置时主燃油油管、燃气气管与主线束应左右分开布置；燃油、燃气系统管路首先应避开排气系统，与排气管等热源间隙不小于100mm（小于此间隙需安装隔热装置）排气系统不得和燃油管路布置同一侧；各专用件应安装可靠，经震动、颠簸不得脱落。
（1）燃油系统设计：燃油管禁止在排气管上方通过，如不可避免时应增加隔热罩，避免燃油泄漏滴落在排气管上；因发动机为运动部件，燃油管与发动机相连时，连接端应预留伸缩长度，避免造成接口脱开或管路损伤；燃油管不得从发电机及起动机之前穿过，保证管路与其间隙不小于120mm，并且增加铝箔护套，避免起动机及发电机漏电击穿燃油管造成起火；燃油箱安装应使其在车辆遭到前、后碰撞的事故中受到车身结构的保护；碳罐尽可能的远离热源及容易产生火花位置。
（2）燃气系统设计：燃气管一般采用刚性管，相对位移部件间必须采用柔性管，且能消除热胀冷缩的影响以及抗震；手动截止阀不得直接安装在驾驶室内，应安装在易于操作位置；气瓶阀和接头应有防止碰撞和倾覆的保护装置，与车身外轮廓边缘距离不小于200mm；气瓶在车架下方或外漏时应该具备防护装置，气瓶附件不允许布置在汽车前轴之前，与载人空间有效分离；波纹管及通气接口等可能泄漏的气体排出车外，通气接口与排气管及其他热源不小于250mm。
3.4 进排气系统设计
进排气系统防过热设计时管路走向应顺畅且尽量短，避免气阻，进气口不得设在车辆行驶时产生的负压区，避免吸入发动机舱内的热空气、散热器排出的热风和发动机排出的废气；空滤的放置部位要保证发动机得到充足和清洁空气；排气系统为热源件，与周边管路、橡胶件间隙小时，需增加隔热装置；排气管口不允许指向车身右侧，一般斜向下布置。
3.5 转向管路布置
转向系统是车辆行驶时方向控制系统，防过热烧车设计时转向管路应远离热源件，防止油液温度过高，损坏零部件；转向油液在车辆运转中，因热辐射和油液自身的阻力使转向油液温度升高，一般将管路延伸到散热器前部，进行通风散热。
3.6 制动系统设计
制动系统作为车辆安全性能关键系统，影响整车安全运行，在设计时要重点考虑整个系统的散热：制动管路布置应远离排气系统等热源件，防止制动液汽化影响制动效能；制动软管与制动分泵连接时，需考虑车轮跳动行程，软管必要时增加防护，防止运动过程中与轮胎、钣金干涉。
3.7 内饰材料选择
内饰材料选择不但关系到人体健康，内饰材料的阻燃性关系到发生过热烧车时乘员的安全。内饰材料设计时应具有阻燃性，燃烧特性必须满足燃烧速度不大于100mm/min要求。 4 开发避免措施
（1）法规识读：设计时对各系统进行法规识读，严格按照国家法规、行业规范、设计规范进行设计，针对各法规，编制设计检查清单进行逐项检查。
（2）失效模式分析：对各总成进行潜在失效模式分析，评估各总成部件结构、材质等失效后是否引起过热隐患，针对问题点进行设计避免。
（3）样车审查：通过总布置、各专业的数字样车检查和工艺、法规、质量等部门参与的实车评审，确定状态与设计状态是否相符，对各部件的布置、安装专业性检查评审，零部件总成状态一致性是否满足设计要求，对不符点进行改善。
（4）装车验证：多轮次装车验证工艺规程、工艺方法，在下轮次装车中整改体现上轮次过热隐患问题。
（5）整车可靠性试验：通过可靠性路试，检测零部件系统设计可靠性以及工艺的可靠性。
（6）经验借鉴：车辆过热烧车的原因较为复杂，是多种因素作用的结果，以往的案例会为设计提供宝贵的经验。在设计实践中总结同行业、本公司的以往车辆过热烧车经验，形成典型案例进行知识沉淀，在设计中借鉴运用。
5 过热处理措施
（1）問题分析：市场问题小组组织研发、生产、质量部门对发生烧车车辆进行分析，确定问题发生根本原因。
（2）临时措施：在永久措施出来前，制定可行的临时性措施，消除过热烧车隐患。
（3）车辆围堵：对在制车辆、企业库存车辆和社会库存车辆都要制定围堵方案，由质量部门监督监控围堵。
（4）永久措施：对开发平台产品进行分析，制定永久避免措施。
（5）改进跟踪：记录改进车辆起始VIN，跟踪后续市场车辆表现。
6结论
本文就汽车防过热烧车设计，介绍了系统的开发方法，为企业研发提供了思路。企业应注重对标分析、方案评审、工程化设计、开发验证、实车评审，对防过热进行管控，在开发中不断总结适合企业的管理方法，杜绝上市车辆过热烧车隐患。
参考文献
[1] 全国汽车标准化技术委员会GB 7258-2012机动车运行安全技术条件[S].
[2] 全国汽车标准化技术委员会GB8410-2006 汽车内饰材料的燃烧特性[S]
[3] 王霄峰.汽车底盘设计[M].北京：清华大学出版社，2014.
作者简介：苏晓明，性别：男，籍贯：内蒙古赤峰市喀喇沁旗，出生年月： 1980.07，学历：本科，职称：工程师，研究方向：汽车总体布置设计。
[关键词]车辆 防过热 设计 措施
中图分类号：TP18；TP273.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）39-0035-01
1 前言
汽车整车系统在设计中考虑不周，生产操作不规范，加之早期研发流程不健全，售出车辆时使用就会存在烧车隐患。经过多年的行业经验积累及知识沉淀，防过热烧车设计目前已经作为系统性的设计过程，贯穿于整车开发设计中。
2 车辆过热烧车的主要原因
（1）电路：经统计因电路引起的车辆过热烧车占总烧车比约60%，主要有两种原因：因线束磨损、绝缘层破裂、线路接地，就會产生高电阻、高电流，造成大量热量，引发烧车；电器过载，导致实际负荷超过导线安全载流量，进而引燃绝缘保护层，大面积线路过火，引发烧车。
（2）燃油泄露：燃油车辆的管路磨损或接头返松后，燃油滴落在电器线路连接处，导致起火烧车。
（3）燃气泄露：燃气车辆的管路磨损或接头返松后，在机舱内或封闭区域燃气浓度达到一定浓度后遇火花或明火，引发烧车。
（4）发动机缺缸失火：缺缸失火会造成排气系统温度过高，排气管端部温度过高，如有杂物会引燃，引发烧车。
3 整车系统防过热设计
整车的设计师系统工程，为避免引起过热烧车，就要全面考虑发动机舱布置设计、电线束设计、进排气系统设计、燃料供给系统设计等的防过热设计。
3.1 发动机舱布置设计
发动机舱布置，汇集了全车各专业设计因素，集材料、性能、安全、加工、装配、维修、成本及美观等诸方面于一体，充分展示了整车的设计理念及思路。发动机舱布置应从管路的布置、电器件的布置、运动校核等考虑。管路的布置，包括制动硬管、燃油管、水管、空调管等的布置，不能有干涉；电器件的布置，发动机舱内的元器件特别是ECU等都有一定的工作温度要求，应远离排气管热源；布置发动机舱内时，需考虑舱内的空气动力性，应充分考虑外面冷空气的进入，里面热空气的排出；发动机跳动包络图，应考虑发动机的跳动量，保证足够的空间。
3.2 电线束设计
线束系统是车辆的神经网络，负责整车动力和信号的传输，线束可靠性设计是整车防过热设计的重点。主要从以下几方面考虑：发电机正极直接和电瓶正极相连处应安装防护罩；保险盒内部接线应可靠连接，避免大电流引起过热熔化保险盒，使电路异常接通，引起着火；线束不得与车身锐边接触，必要时增加保护层，防止线束绝缘层破损，造成短路；安装在振动件和运动件上的线束，应预留长度，避免线束受拉；线束应有效固定并与运动件有安全距离，避免与周边零部件干涉；线束不得布置在纵梁下部，防止积水飞溅积留，腐蚀线束。
3.3 燃料供给系统设计
燃料供给系统设计，包括燃油和燃气车辆。通用设计要求：燃油、燃气系统管路布置应避开线束，防止线束短路，引燃管路。整车布置时主燃油油管、燃气气管与主线束应左右分开布置；燃油、燃气系统管路首先应避开排气系统，与排气管等热源间隙不小于100mm（小于此间隙需安装隔热装置）排气系统不得和燃油管路布置同一侧；各专用件应安装可靠，经震动、颠簸不得脱落。
（1）燃油系统设计：燃油管禁止在排气管上方通过，如不可避免时应增加隔热罩，避免燃油泄漏滴落在排气管上；因发动机为运动部件，燃油管与发动机相连时，连接端应预留伸缩长度，避免造成接口脱开或管路损伤；燃油管不得从发电机及起动机之前穿过，保证管路与其间隙不小于120mm，并且增加铝箔护套，避免起动机及发电机漏电击穿燃油管造成起火；燃油箱安装应使其在车辆遭到前、后碰撞的事故中受到车身结构的保护；碳罐尽可能的远离热源及容易产生火花位置。
（2）燃气系统设计：燃气管一般采用刚性管，相对位移部件间必须采用柔性管，且能消除热胀冷缩的影响以及抗震；手动截止阀不得直接安装在驾驶室内，应安装在易于操作位置；气瓶阀和接头应有防止碰撞和倾覆的保护装置，与车身外轮廓边缘距离不小于200mm；气瓶在车架下方或外漏时应该具备防护装置，气瓶附件不允许布置在汽车前轴之前，与载人空间有效分离；波纹管及通气接口等可能泄漏的气体排出车外，通气接口与排气管及其他热源不小于250mm。
3.4 进排气系统设计
进排气系统防过热设计时管路走向应顺畅且尽量短，避免气阻，进气口不得设在车辆行驶时产生的负压区，避免吸入发动机舱内的热空气、散热器排出的热风和发动机排出的废气；空滤的放置部位要保证发动机得到充足和清洁空气；排气系统为热源件，与周边管路、橡胶件间隙小时，需增加隔热装置；排气管口不允许指向车身右侧，一般斜向下布置。
3.5 转向管路布置
转向系统是车辆行驶时方向控制系统，防过热烧车设计时转向管路应远离热源件，防止油液温度过高，损坏零部件；转向油液在车辆运转中，因热辐射和油液自身的阻力使转向油液温度升高，一般将管路延伸到散热器前部，进行通风散热。
3.6 制动系统设计
制动系统作为车辆安全性能关键系统，影响整车安全运行，在设计时要重点考虑整个系统的散热：制动管路布置应远离排气系统等热源件，防止制动液汽化影响制动效能；制动软管与制动分泵连接时，需考虑车轮跳动行程，软管必要时增加防护，防止运动过程中与轮胎、钣金干涉。
3.7 内饰材料选择
内饰材料选择不但关系到人体健康，内饰材料的阻燃性关系到发生过热烧车时乘员的安全。内饰材料设计时应具有阻燃性，燃烧特性必须满足燃烧速度不大于100mm/min要求。 4 开发避免措施
（1）法规识读：设计时对各系统进行法规识读，严格按照国家法规、行业规范、设计规范进行设计，针对各法规，编制设计检查清单进行逐项检查。
（2）失效模式分析：对各总成进行潜在失效模式分析，评估各总成部件结构、材质等失效后是否引起过热隐患，针对问题点进行设计避免。
（3）样车审查：通过总布置、各专业的数字样车检查和工艺、法规、质量等部门参与的实车评审，确定状态与设计状态是否相符，对各部件的布置、安装专业性检查评审，零部件总成状态一致性是否满足设计要求，对不符点进行改善。
（4）装车验证：多轮次装车验证工艺规程、工艺方法，在下轮次装车中整改体现上轮次过热隐患问题。
（5）整车可靠性试验：通过可靠性路试，检测零部件系统设计可靠性以及工艺的可靠性。
（6）经验借鉴：车辆过热烧车的原因较为复杂，是多种因素作用的结果，以往的案例会为设计提供宝贵的经验。在设计实践中总结同行业、本公司的以往车辆过热烧车经验，形成典型案例进行知识沉淀，在设计中借鉴运用。
5 过热处理措施
（1）問题分析：市场问题小组组织研发、生产、质量部门对发生烧车车辆进行分析，确定问题发生根本原因。
（2）临时措施：在永久措施出来前，制定可行的临时性措施，消除过热烧车隐患。
（3）车辆围堵：对在制车辆、企业库存车辆和社会库存车辆都要制定围堵方案，由质量部门监督监控围堵。
（4）永久措施：对开发平台产品进行分析，制定永久避免措施。
（5）改进跟踪：记录改进车辆起始VIN，跟踪后续市场车辆表现。
6结论
本文就汽车防过热烧车设计，介绍了系统的开发方法，为企业研发提供了思路。企业应注重对标分析、方案评审、工程化设计、开发验证、实车评审，对防过热进行管控，在开发中不断总结适合企业的管理方法，杜绝上市车辆过热烧车隐患。
参考文献
[1] 全国汽车标准化技术委员会GB 7258-2012机动车运行安全技术条件[S].
[2] 全国汽车标准化技术委员会GB8410-2006 汽车内饰材料的燃烧特性[S]
[3] 王霄峰.汽车底盘设计[M].北京：清华大学出版社，2014.
作者简介：苏晓明，性别：男，籍贯：内蒙古赤峰市喀喇沁旗，出生年月： 1980.07，学历：本科，职称：工程师，研究方向：汽车总体布置设计。