在车辆行驶过程中遭遇自燃事故时，投保了车辆自燃险的车主仍应向相应的保险机构申请理赔，详细流程如下所述：
（1）首先，若车主已为车辆购买自燃险，那么在事故发生之时，应当立即向所属的保险公司报告情况，如遇火灾规模较大的情况，还需及时联络当地公安消防部门进行处理；
（2）接下来，保险公司将会派遣专业人员赶赴事故现场进行勘查，并与车主共同商讨理赔事宜；
（3）待车主向保险公司递交理赔申请及相关证明文件之后；
（4）保险公司将对申请资料进行严格审查，一旦审核通过，便会将理赔款项直接转入投保人指定的个人银行账户之中。

《中华人民共和国道路交通安全法》第十七条
国家实行机动车第三者责任强制保险制度，设立道路交通事故社会救助基金。具体办法由国务院规定。
第七十三条
公安机关交通管理部门应当根据交通事故现场勘验、检查、调查情况和有关的检验、鉴定结论，及时制作交通事故认定书，作为处理交通事故的证据。交通事故认定书应当载明交通事故的基本事实、成因和当事人的责任，并送达当事人。