Остекление автомобиля

Остекление автомобиля служит прежде всего для защиты салона от атмосферных воздействий и для обеспечения хорошей обзорности, однако стекла должны удовлетворить требованиям безопасности, так как окна всегда располагаются в зоне возможного удара головой. Поэтому почти во всех странах для всех автомобильных окон предписано использование безопасного стекла. Кроме искусственного акрилового стекла, которое для обычных автомобилей не применяется вследствие недостаточной долговечности и прочности, существуют два типа безопасных стекол:

• многослойное безопасное стекло, которое образуют два тонких слоя стекла (толщина примерно 2,3 мм)
• склеенные с помощью промежуточной пленки из пластика (толщина примерно 0,76 мм)

К обоим типам стекол при испытаниях предъявляются очень высокие требования. В настоящее время эти требования изложены в многочисленных национальных законодательных предписаниях.

Закаленное безопасное стекло имеет большое внутреннее напряжение, вследствие чего при ударе или повреждении поверхности стекло моментально распадается на осколки. Удар по стеклу и его распад во времени почти совпадают, стекло при деформации поглощает очень незначительное количество энергии.

Многослойное безопасное стекло благодаря пластмассовой пленке при ударе не распадается на отдельные осколки и в зависимости от материала и толщины стекла может сильно деформироваться (проминаться), поглощая значительное количество энергии удара.

Большее поглощение энергии удара наблюдается у многослойного безопасного стекла, при меньшем значении максимального замедления. Уже но этой причине для ветровых стекол следовало бы применять только многослойные стекла. Встречавшиеся ранее страшные осколочные ранения, порезы и внедрения осколков в голову практически ликвидированы благодаря правильному подбору материала пленки и улучшению технологии склеивания слоев стекла. Кроме того, хотя при ударе на многослойном безопасном стекле образуется сетка трещин, стекло все-таки не теряет своей прозрачности мгновенно, как однослойное безопасное стекло. Это преимущество многослойного стекла особенно велико в настоящее время при увеличенных наклонах лобовых стекол и значительном удалении их от глаз водителя и пассажиров. Тяжелые повреждения глаз, часто встречавшиеся при использовании однослойных закаленных стекол из-за остающейся по контуру окна острой, зазубренной громки при многослойном стекле практически отсутствуют. Даже если считать, что поглощение энергии ремнями безопасности столь существенно, что не приводит к тяжелым ударам головой о лобовое стекло, и доля лиц, пользующихся ремнями безопасности, незначительна, то и в этом случае невозможно объяснить, почему автомобильные заводы по собственному усмотрению, несмотря на более высокую себестоимость многослойного стекла, устанавливают его не на все автомобили, а предоставляет право выбора стекла покупателю, причем без доплаты.

Конечно, исследования, направленные на улучшение свойств многослойного стекла, продолжаются, но также необходимо добиваться уменьшения сил удара. В настоящее время известно много типов улучшенных многослойных стекол, отличительной особенностью которых является то, что они несимметричны относительно пленки, т.е. внутренний слой стекла выполнен из более тонкого, термообработанного стекла СИГЛААС 15 (SIGLAAS 15) или «Тен-твенти-глас» («TEN—TWENTY—Glas»). В результате чего образование и отделение осколков исключено, так как они остаются приклеенными к пленке.

Для сильно выгнутых и наклонно установленных ветровых стекол требуется соблюдение особо точной параллельности поверхности стекла, так как иначе может произойти искажение видимости. Ветровое стекло следует проектировать равномерно выгнутым, его кривизна не должна быть слишком большой.

В связи с возрастанием площади стекол все необходимее становится применение тонированного зеленого или золотистого (цвет бронзы) стекла, обладающего светотермоизолирующими свойствами. Тонированное зеленое стекло с 80%-ной светопроницаемостью уменьшает проникновение солнечных лучей примерно на 40%, а в области инфракрасного излучения даже более чем на 50%. При езде в автомобиле это соответствует уменьшению температуры в салоне примерно на 2—3°С, что весьма благоприятно сказывается на самочувствии людей, находящихся в автомобиле. В автомобилях с кондиционером для его разгрузки необходима установка тонированных стекол. При движении в ночное время суток, прежде всего из-за меньшей светопроницаемости, люди, особенно носящие очки, могут испытывать трудности в восприятии окружающей обстановки. В этом отношении преимуществом обладает стекло, тонированное только в верхней части; разумеется, поглощение солнечных лучей при этом уменьшается. Тонированное стекло оптимальной конструкции, учитывающей результаты исследований, может быть значительным фактором повышения безопасности.

Стекла обычно крепят с помощью резиновых профилей, которые одновременно служат держателями и уплотнителями. После установки стекла уплотнитель дополнительно прижимается в результате установки прочного молдинга, часто выполненного из металлизированной пластмассы. Для улучшения надежности крепления и качества уплотнения стекла часто приклеивают. Благодаря этому заметно повышается жесткость кузова при кручении. В случае фронтального удара лобовое стекло остается в проеме окна и служит дополнительным средством защиты пассажира и водителя. По результатам многочисленных исследований дорожно-транспортных происшествий сделан вывод, что для людей, не пристегнутых ремнями безопасности, шансы на выживание увеличиваются, если они остаются внутри автомобиля. Поэтому федеральный стандарт 212 США требует того, чтобы при испытаниях типа «наезд на неподвижное препятствие» лобовое стекло автомобиля не выпадало. Замена приклеенного стекла не составляет больших трудностей. Так как толщина применяемых в настоящее время стекол составляет 4,5—5,7 мм, а площадь остекления довольно велика, то вес кузова значительно увеличивается (1 м2 такого стекла весит примерно в 2 раза больше, чем стальной лист толщиной 0,8 мм). В настоящее время стремятся уменьшить толщину стекла до 3—3,5 мм, но до сих пор удачного решения не найдено, так как запас прочности с уменьшением толщины тоже уменьшается.