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生活中的物理学
1.5.12 汽车挡风玻璃的作用
汽车挡风玻璃的作用

现代轿车外形的发展与玻璃工艺的发展息息相关。早在40多年前,轿车前挡风玻璃已经采用单件或弯曲挡风玻璃,并逐渐抛弃了平面型的挡风玻璃。今天的轿车挡风玻璃一般都被做成整体一幅式的大曲面形,上下左右都有一定的弧度,使得轿车外形越来越美观。

夹层玻璃是指用一种透明可粘合性塑料膜贴在二层或三层玻璃之间,将塑料的强韧性和玻璃的坚硬性结合在一起,增加了玻璃的抗破碎能力。钢化玻璃是指将普通玻璃淬火使内部组织形成一定的内应力,从而使玻璃的强度得到加强,在受到冲击破碎时,玻璃会分裂成带钝边的小碎块,对乘员不易造成伤害。而区域钢化玻璃是钢化玻璃的一种新品种,它经过特殊处理,能够在受到冲击破裂时,其玻璃的裂纹仍可以保持一定的清晰度,保证驾驶者的视野区域不受影响。目前汽车前挡风玻璃以夹层钢化玻璃和夹层区域钢化玻璃为主,能承受较强的冲击力。

如果你留意过汽车前窗玻璃,你会发现小轿车前窗玻璃是倾斜的,而大型汽车(如长途客车、公共汽车、大型卡车)驾驶室的前窗玻璃可是竖直的。为什么会有这种区别呢?这可要从光学角度来分析:挡风玻璃是透明的,但不是绝对没有反射,坐在驾驶员后面的乘客会由于反射成像在驾驶员的前方。小轿车较矮,坐在里面的乘客经挡风玻璃成像在前方。若挡风玻璃是竖直的,则所成的像与车前方行人的高度差不多,这就会干扰驾驶员的视觉判断,容易出事故。而当挡风玻璃为倾斜时,所成的像就会在车前的上方,驾驶员看不到车内人的像,就不会影响视觉判断,保证行车安全。大型汽车一般很高,驾驶员的位置(视线)比路面行人要高些,这时虽然车内乘客经挡风玻璃反射成的像在车前方,但位置比路上行人高得多,且比较暗淡,因而不会影响驾驶员的视觉判断。

在晚上乘车时,我们会发现夜晚行驶的汽车,车内的灯都是关闭的。因为当车内开灯时,汽车的挡风玻璃相当于一个平面镜,车内人、物在玻璃的反射下会在车前方形成虚像,由于车内光线比外面强,所以像可能比车前行人还要明显,结果使司机看不清或发生混淆,造成判断失误酿成交通事故。

一般车外的行人很难看清乘车人的面孔。要看清乘车人的面孔,必须从面孔反射足够强的光射到玻璃外面进入车外人的眼里。车窗玻璃一般为茶色玻璃。茶色玻璃表面能反射一部分光线,还会吸收一部分光线。透进车内的光线较弱,其中又有一部分面孔反射光被茶色玻璃反射和吸收,没有足够的光透射出来,所以行人很难看清乘车人的面孔。

车窗上所粘贴的隔热膜,不仅能抵挡热辣辣的太阳,还能隔热防紫外线。汽车隔热膜有前后挡风膜和侧挡风膜之分。其中,对隔热膜要求最高的是前挡风玻璃,其透光率必须大于70%,且最忌讳贴深色隔热膜。隔热膜的抗紫外线指数越高越好,因为能保护中控台零部件,防止被太阳长期照射提前老化。如果车内装有GPS导航仪,应选择非金属膜产品,因为目前市场上大多数的防爆膜仍然属于金属膜,对于GPS信号确实会造成干扰。