汽车是日常生活中常见的交通工具。在汽车保有量日益增加的同时,汽车带来的火灾问题不容忽视。汽车发动机舱是一个具有复杂构造的统一整体,在有限的空间内,油路、电路和管路等各个功能部件均需承载复杂的工况。在不同的故障模式下,每一部分都不同程度地存在火灾风险。汽车火灾具有起火形式多样、火灾蔓延迅速、爆炸式燃烧和产生大量有毒气体的特点,一旦发生,会带来极大的损失。因此,研究汽车发动机舱典型故障模式下的油品着火、火蔓延和火焰辐射等科学问题是整车设计、汽车火灾调查和灭火救援的基础。本文对汽车发动机舱中典型的油路系统故障模式导致的火灾开展研究,探讨了发动机舱典型油品材料的热氧化、着火和燃烧特性,并通过模拟发动机舱起火情境,重构火灾蔓延过程,建立相关火焰辐射模型量化评估整车燃烧的火灾危险。主要内容包括:（1）在不同升温速率条件下开展了空气气氛下汽车变速箱油品质量和热量变化规律的研究。结果表明,油品热氧化过程可分为低温氧化（LTO）和高温氧化（HTO）两个阶段,在低温氧化阶段,质量下降约为90%,是衡量油品热氧化安定性的重要阶段。综合运用四种等转化率方法获取了不同升温速率下油品反应的活化能,结果表明在转化率0.6之前,活化能基本保持不变,主要包括水分蒸发和添加剂（如醇类、脂类等含氧化合物）的降解等简单的物理和化学过程。之后随着转化率的增加,活化能呈现增加趋势。油品低温氧化阶段的平均活化能为71.78±13.12kJ/mol。另外,在分别通过Kissinger和Criado方法初步获取不同升温速率下指前因子的变化范围及反应模型函数的基础上,采用基于最小二乘法原理的优化拟合方法,获得油品低温氧化阶段优化的活化能和指前因子分别为69.33 kJ/mol和1.28×106min-1,且其反应模型遵循减速模型曲线。（2）对外加辐射热流和初始油品厚度耦合条件下变速箱油品的液相温度、点燃时间、燃烧速率和热释放速率进行了研究。结果表明,点燃时间随外部辐射热流的增加而显著减小,但随初始油品厚度的增加,这种下降趋势逐渐减弱。此外,点燃时间随初始油品厚度的增加而增加,但随着外加辐射热流的增加,点燃时间的差距逐渐缩小。同时,本文还通过理论分析建立了液相热传递模型,发现点燃时间的变化规律本质上与被点燃前液相的一维传热有关。油品厚度的增加对上下液层间的热量传递具有促进作用,导致表面的升温速率降低,最终延长了点燃时间。但在较高外加辐射热流条件下,初始油品厚度的影响并不明显。此外,固定面积油品池火的准稳态燃烧速率几乎是恒定的,与初始油品厚度无关,而与外加辐射热流呈现线性关系。本文建立了初始油品厚度与峰值热释放速率指数形式的表征关系,并发现当油品初始厚度超过8mm这一阈值后,峰值热释放速率的增加幅度呈下降趋势。（3）开展了发动机舱起火后火蔓延过程、热释放速率和火焰辐射变化规律的研究。结果表明,发动机舱起火后,火焰从发动机舱到乘客舱再蔓延到车体后部,前保险杠和汽车车窗的掉落使得发动机舱和乘客舱的燃烧强度大幅提升。起火后15 min内燃烧主要集中在发动机舱,当在空调格栅处出现溢流火后,热释放速率（HRR）曲线首先以t2快速火发展。随后,保险杠的烧毁掉落,使得HRR以15.273 kW/s的增长速率达到峰值热释放速率。汽油泄漏后,峰值HRR达到3.38MW。本文还建立了发动机舱和乘客舱剧烈燃烧阶段的长方体火焰辐射模型,依据汽车尺寸、辐射热流和热释放速率试验数据,获取并验证了发动机舱和乘客舱剧烈燃烧阶段的火焰辐射分数,量化了汽车燃烧时周围的辐射场,提出了消防安全距离的判定标准。针对本文的研究条件,对无任何防护措施的人员、并行放置的相邻车辆和对头放置的车辆的消防安全距离最小建议值分别为7.3 m、2.1 m和 2.2 m。