Việt Nam là một trong những Quốc gia sử dụng xe gắn máy nhiều nhất trên thế giới (sau Trung Quốc), theo thống kê hiện nay có khoảng 70 triệu xe may đang lưu hành. Hiện tượng cháy nổ đối với xe gắn máy tại Việt Nam không còn xa lạ, trước đây đã từng có đề tài nghiên cứu về hiện tượng này xong các kết luận chưa được rõ ràng vê nguyên nhân gây cháy. Xe máy chạy xăng cháy do nhiều nguyên nhân khác nhau tuy nhiên đều xuất phát bắt nguồn từ hệ thống điện của xe và lan sang hệ thống nhiên liệu.
Vậy hệ thống điện của xe máy chạy xăng đang có những lỗ hổng nào có thể gây chập cháy, hãy cùng tôi tìm hiểu kỹ nguyên nhân qua bài viết phân tích sau:
Mô tả hệ thống điện của xe máy chạy xăng:
Hệ thống điện là một phần không thể thiếu trên xe gắn máy, có tác dụng truyền tải điện năng, tín hiệu điều khiển từ ắc quy, máy phát tới các cơ cấp chấp hành như hệ thống khởi động (đề); hệ thống cảnh báo âm thanh (còi); hệ thống chiếu sáng, tín hiệu (đèn chiếu sáng pha/cốt, đèn vị trí, đèn phanh, đèn báo rẻ, đèn chỉ báo trên mặt đồng hồ); hệ thống cảm biến.
Phân tích mối quan hệ các thành phần của hệ thống điện tới nguyên nhân gây cháy xe:
- Dây điện: Có nhiệm vụ truyền tải điện xoay chiều từ máy phát đến bộ sạc, ắc quy; truyền tải điện một chiều từ ắc quy tới các cơ cấu chấp hành có sử dụng điện trên xe; truyền tín hiệu từ các cảm biến tới ECU. Dây điện chạy dọc trên thân xe được phân chia theo màu sắc dây, kích cỡ dây to hay nhỏ phụ thuộc vào dòng điện truyền tải tới các cơ cấu chấp hành, dây điện được bọc trong ống ruột gà và được gá cố định vào khung xe. Dây lửa thường là màu đỏ được đấu với cực (+) của bình ắc quy và phân chia ra các cơ cấu chấp hành, dây mát thường là màu đen được nối với cực (-) của bình ắc quy và đấu mass ra toàn bộ khung xe.
- Khung xe: Được đấu với cực âm (-) của ắc quy để lấy mass, khung xe có nhiệm vụ truyền tải mát tới các cơ cấu chấp hành. Chức năng chính của mass sườn xe máy là đảm bảo dòng điện trong hệ thống điện của xe được truyền đều và ổn định, từ đó giúp xe máy hoạt động tốt hơn. Chức năng của mass sườn là tạo một đường dẫn dễ dàng cho dòng điện trở về ắc quy, giúp ổn định nguồn điện trong hệ thống điện của xe. Việc nối mass sườn đúng cách sẽ giúp tránh hiện tượng nhiễu điện, đảm bảo sự hoạt động ổn định và đúng hiệu suất của các thiết bị điện trong xe. Việc lấy mass ra khung xe tiết kiệm được chi phí sản xuất (do không phải đi dây mass đến từng cơ cấu chấp hành) ngoài ra còn có tác dụng điều hướng dòng điện bảo vệ người dùng khỏi bị điện giật trong trường hợp bị dò điện. Mass sườn xe máy đảm bảo an toàn cho hệ thống điện và tăng cường hiệu suất hoạt động của xe, khi một sự cố xảy ra và tạo ra một dòng điện lạ trong hệ thống, mass sườn sẽ tạo ra một đường dẫn dễ dàng cho dòng điện lạ đi qua và tránh gây hỏa hoạn hoặc hư hỏng các thiết bị điện khác trên xe. Mass sườn có vai trò quan trọng trong việc giảm nguy cơ cháy nổ của xe máy. Khi dòng điện không được điều tiết và chạy qua các thiết bị điện không đúng cách, nó có thể gây ra cháy nổ. Mass sườn giúp tránh điều này bằng cách tạo ra một đường dẫn an toàn cho dòng điện.
- Ắc quy: Có nhiệm vụ cung cấp năng lượng cho động cơ đề để khởi động và cung cấp điện cho toàn bộ hệ thống trên xe, hiện có 2 loại ắc quy phổ biến nhất là chì axit và lithium. Toàn bộ các xe đều có cầu chì nối trên đường dây lửa ngay gần bình ắc quy, thường là 10A hoặc 15A, cầu chì này có nhiệm vụ ngắt ngồn điện khi có sự cố đoản mạch từ bất kỳ cơ cấu chấp hành nào.
Cực dương (+) của ắc quy được kết nối với các cơ cấu chấp hành có sử dụng điện trên xe. Cực âm (-) của ắc quy được nối mát ra khung của xe ở nhiều điểm khác nhau.
- Máy phát điện: Thường là máy phát xoay chiều, được dẫn động từ trục khuỷu động cơ, có nhiệm vụ cung cấp dòng điện xoay chiều để sạc cho ắc quy.
- Bộ sạc: Có nhiệm vụ chỉnh lưu dòng xoay chiều từ máy phát điện thành dòng điện một chiều để sạc cho bình ắc quy. Bộ sạc còn có chức năng tiêu hao dòng điện xoay chiều dư thừa (biến thành một lượng nhiệt nhỏ tỏa ra môi trường xung quanh) khi ắc quy đã được nạp đầy.
- Hệ thống khởi động (củ đề): Có nhiệm vụ khởi động xe ban đầu, động cơ đề hoạt động với dòng điện lớn nên thường dây dẫn sẽ to và được kết nối trực tiếp với cực dương (+) của ắc quy mà không thông qua cầu chì. Thường sẽ có rơ le đề nhận tín hiệu từ nút đề (nút khởi động) để đóng mạch cung cấp điện cho động cơ đề, động cơ đề lấy mass từ hệ thống mass khung xe. Do dây điện cung cấp điện cho động cơ đề không qua cầu chì bảo vệ nên nếu ắc quy để quá xa động cơ đề (để phía trước đầu xe) sẽ làm tăng chiều dài dây dẫn và tăng nguy cơ chập cháy nếu bị rò điện ra khung xe.
- IC đánh lửa: Có nhiệm vụ nhận tín hiệu từ vô lăng điện và quyết định thời điểm đánh lửa, IC đánh lửa được nối với cuộn dây cao áp và ổ khóa do vậy khi tắt khóa điện của xe thì động cơ lập tức dừng hoạt động.
- Cuộn cao áp: Có nhiệm vụ cung cấp điện áp cao ra cực của bugi để đánh lửa đốt cháy hỗn hợp trong xy lanh. Cuộn cao áp nhận tín hiệu về thời điểm đánh lửa từ IC.
- Ổ khóa: Có nhiệm vụ đóng/ cắt điện từ ắc quy tới toàn bộ các cơ cấu chấp hành, đóng/ cắt điện đến cuộn cao áp để tắt/ nổ hoạt động của động cơ.
- Các cơ cấu chấp hành: Bao gồm các thiết bị tiêu thụ điện trên xe, các thiết bị này thông qua các cơ cấu điều khiển để làm việc bật/ tắt. Trong số các thiết bị tiêu thụ điện thuộc cơ cấu chấp hành này thì có đèn chiếu sáng phía trước có công suất cao nhất, có đèn sợi đốt lên tới 65W. Tất cả các thiết bị đều sử dụng điện một chiều 12V.
Kết luận nguyên nhân, khả năng cháy từ hệ thống điện của xe máy chạy xăng:
- Trường hợp có đoản mạch trên hệ thống điện nhưng dòng không đủ lớn thì sẽ dẫn tới hiện tượng om dây, để lâu sẽ bị nhão dây, chảy lớp vỏ bảo vệ và chỉ đến khi nào xảy ra sự cố nghiêm trọng hơn, dòng điện đoản mạch lớn hơn thì cầu chì mới ngắt, do đó việc lựa chọn giá trị dòng điện bảo vệ của cầu chì là rất quan trọng. Khi có đoản mạch tại đâu đó thì cơ cấu chấp hành tại vị trí đó sẽ không hoạt động đúng chức năng, do đó người sử dụng nếu phát hiện ra bộ phận tiêu thụ điện nào trên xe hoạt động chập chờn, không hoạt động, hay hiện tượng bất thường khác thì cần kiểm tra ngay.
- Có khả năng xảy ra đoản mạch tại đường dây cung cấp điện cho động cơ đề, đoạn dây này nối trực tiếp từ cực dương của bình ắc quy ra rơ le đề, khi có tín hiệu từ công tắc khởi động thì rơ le đề sẽ mở và cung cấp dòng cho động cơ đề hoạt động. Trường hợp đoạn dây này bị chuột cắn tiếp xúc với khung thì ắc quy sẽ bị đoản mạch trực tiếp mà không có bộ phận nào bảo vệ. Khả năng xảy ra sự cố càng tăng lên khi đoạn dây này dài ra do đó việc đặt ắc quy phía trước đầu xe và đặt xa rơ le đề sẽ cần xem xét lại.
- Khi tắt khóa điện thì dây dẫn điện từ ắc quy sẽ được ngắt do đó hoàn toàn không còn điện ra các cơ cấu chấp hành nên khả năng chập cháy xuất phát từ các cơ cấu chấp hành là hoàn toàn không có khả năng, trừ khi ổ khóa của xe bị hỏng và không ngắt được điện. Nguyên lý này đúng cho cả ổ khóa cơ truyền thống và ổ khóa không dùng chìa ở các xe đời mới. Tuy nhiên một số ít xe có lắp thiết bị cảnh báo chống trộm, thiết bị này được lắp trước ổ khóa nên khi tắt khóa điện thì thiết bị vẫn hoạt động và tiêu thụ điện năng của bình ắc quy.
