文 朱健
駕乘的需求推動汽車不斷變革(五)
——擋風(fēng)玻璃的問世
文 朱健
20世紀(jì)初期,司機駕車普遍帶著風(fēng)鏡和航空帽。別看他們開車挺拉風(fēng)的,但風(fēng)沙、蚊蟲等雜物洗面的苦楚,也只有他們才會知道。
隨著汽車各個系統(tǒng)的完善,汽車行駛速度也在不斷提高,行車時有效遮擋風(fēng)沙和小碎片的要求越來越強烈。
80多年前,福特公司在出產(chǎn)的T型車的前部,裝上了一塊手工切割的平板玻璃,這就是我們現(xiàn)在所說的擋風(fēng)玻璃。
擋風(fēng)玻璃能使司機在駕車途中更加舒適,但擋風(fēng)玻璃還不足以抵御飛來的小碎片。當(dāng)玻璃破碎的時候,平板玻璃會破碎成大片的尖銳碎片,更容易使人受傷。因此,平板玻璃作為擋風(fēng)玻璃并不令人滿意。
隨后的幾十年間,玻璃業(yè)逐步涉足汽車工業(yè),創(chuàng)造了多種安全玻璃。夾層玻璃、鋼化玻璃和區(qū)域鋼化玻璃等,極大地改善了汽車玻璃的安全性能。
20世紀(jì)20年代中期,塑料工業(yè)的發(fā)展逐步擴大,在這樣的背景下,因為一塊擋風(fēng)玻璃碎片受傷的亨利·福特發(fā)明了夾層安全玻璃。福特把兩塊玻璃貼在一起,中間用一層PVB塑料隔開,做成一種類似三明治的夾層玻璃。這種技術(shù)現(xiàn)在仍在應(yīng)用,塑料夾層可防止玻璃破碎后。像陣雨一樣擊打在乘車人身上。還有一個好處就是,這層塑料使擋風(fēng)玻璃具有吸收能量和減震的性能,這種性能有助于在事故發(fā)生時保護乘客。其中的夾層玻璃,是指用一種透明、可粘合性塑料膜貼在二層或三層玻璃之間,將塑料的強韌性和玻璃的堅硬性結(jié)合在一起,增加玻璃的抗破碎能力。
鋼化玻璃是指將普通玻璃淬火,使內(nèi)部組織形成一定的內(nèi)應(yīng)力,從而使玻璃的強度得到加強。在受到?jīng)_擊破碎時,玻璃會破碎成帶鈍邊的小碎塊,對乘員不易造成傷害。
區(qū)域鋼化玻璃是鋼化玻璃的一種新品種,它經(jīng)過特殊處理,能夠在受到?jīng)_擊破裂時,其裂紋仍可以保持一定的清晰度,保證駕駛者的視野區(qū)域不受影響。目前汽車的前擋風(fēng)玻璃,以夾層鋼化玻璃和夾層區(qū)域鋼化玻璃為主,能承受較強的沖擊力。
現(xiàn)代轎車外型的發(fā)展,與玻璃工藝的發(fā)展息息相關(guān)。早在40多年前,轎車前擋風(fēng)玻璃已經(jīng)采用單件式曲面擋風(fēng)玻璃,并逐漸拋棄了平面型的擋風(fēng)玻璃。今天的轎車擋風(fēng)玻璃,一般都做成整體一幅式的大曲面型,上下左右都有一定的弧度。這種曲面玻璃不論從加工過程還是從裝嵌的配合來看,都是一種技術(shù)要求十分高的產(chǎn)品,這是因為它涉及強度、隔熱、裝配等諸多問題。
轎車擋風(fēng)玻璃采用曲面玻璃,首先是從空氣動力學(xué)的角度出發(fā),現(xiàn)代轎車的正常時速大都超過100公里,迎面氣流流過曲面玻璃能減少渦流和紊流,從而減少空氣阻力。
加上窗框邊緣與車身表面的平滑過渡,玻璃與車身渾然成一體,既從視覺上感到整體的協(xié)調(diào)和美觀,又可以降低整車的風(fēng)阻系數(shù)(減小阻力)。另外,曲面玻璃具有較高的強度,可以采用較薄的玻璃,對轎車輕量化具有一定的意義。
現(xiàn)代轎車的曲面擋風(fēng)玻璃要做到彎曲拐角處的平整度高,不能出現(xiàn)光學(xué)上的畸變,從駕駛座上的任何角度觀看外面的物體均不變形不眩目。以前的轎車玻璃通常用整齊的密封條,沿玻璃邊緣修飾或保護;現(xiàn)在轎車上的玻璃則采用陶瓷釉,即所謂“黑邊框”。
有些轎車擋風(fēng)玻璃還鍍膜,采用反射涂層工藝或改善玻璃的成分,只讓太陽可見光進入車廂內(nèi),擋住紫外線和紅外線,在很大程度上減輕了乘員受到的炎熱之苦。這種稱為“綠色玻璃”的現(xiàn)代轎車玻璃,已經(jīng)廣泛使用。
風(fēng)擋出現(xiàn)后,可以使駕乘者免受風(fēng)吹之苦,但還不能解決日曬之痛。因此,人們還需繼續(xù)努力,進一步提高汽車的舒適性。