Kada automobilske kompanije prikazuju TV reklame u kojima se promoviraju nove sigurnosne karakteristike vozila, rijetko se spominju vjetrobran ili prozori, ali staklo koje vas okružuje u tim vozilima dizajnirano je i proizvedeno s fokusom upravo na vašoj sigurnosti.
Iako automobilsko staklo izgleda isto kao bilo koja druga vrsta stakla, ono funkcionira veoma drugačije – stakla mogu izgledati samo kao ukrasni dodatak, ali imaju ključnu funkcionalnu ulogu. Radi očuvanja strukture vozila i sigurnosti putnika, u automobilima se koriste dva osnovna tipa sigurnosnog stakla: laminirano (lijepljeno) sigurnosno staklo i kaljeno sigurnosno staklo. Jednostavno rečeno, kaljeno staklo će se raspršiti u trenutku loma na hiljade malih zaobljenih komadića koji nas neće povrijediti. S druge strane, laminirano staklo će pri pucanju ostati u jednom komadu, jer ga folija koja se nalazi između stakala drži na okupu.
Kratak historijat automobilskog stakla
Tokom ranog 20. stoljeća na kočijama bez konja počela su se koristiti stakla za zaštitu vozača od jakih vjetrova. Međutim, standardni oblik stakla koji se koristio u to vrijeme nije adekvatno štitio putnike od krhotina, a postojao je i rizik u slučaju da neki predmet udari u staklo ili ako vozilo učestvuje u nesreći. Godine 1903. francuski slikar i hemičar Édouard Bénédictus jeotkrio staklo otporno na razbijanje kada je ispustio staklenu bocu napunjenu osušenim kolodijumskim filmom. Otkrio je da je staklo obloženo filmom napuklo, ali je zadržalo svoj prvobitni oblik. Međutim, takvo laminirano staklo nije se primjenjivalo u automobilima sve do dvadesetih godina prošlog stoljeća.
Uz sve svoje prednosti, prve vrste laminiranog stakla imale su ograničenu otpornost na probijanje. Današnje laminirano staklo sastoji se od tankog sloja polivinil butirala (PVB), višenamjenske smole koja se umeće između dva sloja čvrstog stakla.
Pored laminiranog stakla, proizvođači automobila su kasnih 1930-ih počeli koristiti kaljeno staklo. Ta vrsta stakla se koristi u bočnim i stražnjim staklima vozila i svoju otpornost duguje procesu zagrijevanja i brzog hlađenja kojim se jača vanjska površina stakla kao i njegova jezgra (proces poznat kao kaljenje).
Laminirano staklo i PVB
Laminirano staklo se proizvodi učvršćivanjem sloja polivinil butirala (PVB) između dva komada stakla. Staklo i PVB se lijepe pomoću zagrijanih valjaka koji vrše pritisak, a kombinacijom pritiska i toplote dolazi do hemijskog i mehaničkog vezivanja PVB-a za staklo. Mehanička veza se javlja kroz adhezivnost PVB-a, dok se hemijska veza stvara putem hidrogenskih veza PVB-a i stakla. Inače, PVB ima izuzetno visoku prozirnost, žilavost, fleksibilnost, otpornost na ultraljubičasto zračenje, vodu, ulje i starenje. Taj umetnuti sloj PVB-a je ono što omogućava staklu da apsorbira energiju tokom udara te daje staklu otpornost na prodiranje letećih projektila. Pored toga, ta smola odbija do 95 posto ultraljubičastih (UV) sunčevih zraka. Laminirano staklo se može slomiti i probiti, ali ostaje netaknuto zbog hemijske veze s PVB-om.
Čvrstoća laminiranog automobilskog stakla omogućava mu da obavlja dvije veoma važne funkcije u automobilima. Prvo, ona omogućava da se zračni jastuk na strani suvozača pravilno aktivira (kada se zračni jastuk suvozača aktivira, odbija se od vjetrobranskog stakla prema suvozaču). Zračni jastuk se otvara velikom brzinom – u tridesetom dijelu sekunde – i može izdržati pritisak od preko 900 kilograma tako da prednje staklo mora apsorbirati i brzinu i snagu zračnog jastuka. Drugo, osim što apsorbiraju snagu aktiviranih zračnih jastuka, laminirana vjetrobranska stakla također pružaju strukturnu podršku krovu automobila: upravo vjetrobranska stakla sprečavaju da se krov potpuno izvije i obruši na putnike tokom prevrtanja.
Sitna oštećenja na vjetrobranskom staklu se mogu lako i brzo popraviti, često i u sopstvenoj režiji.
Kaljeno staklo
Kaljeno staklo je jednako važno za sigurnost vozila kao i laminirano, ali se u velikoj mjeri razlikuje i po obliku i po funkciji. Ta vrsta stakla se koristi za bočne prozore automobila i stražnje staklo. Staklo nakon kaljenja ima pet do deset puta veću čvrstoću od prvobitnog stakla i kada se kaljeno staklo razbije, raspršuje se na male, zaobljene komadiće koji nemaju oštre rubove. Zbog svoje čvrstoće, kaljeno staklo može izdržati sve izazove svakodnevne vožnje, odnosno vibracije, udarce, pritiske i potrese bez većeg rizika od nanošenja povreda putnicima.
Zbog veće snage i sigurnosti, neki proizvođači automobila razmatraju uvođenje laminiranog stakla u sve dijelove svojih automobila. General Motors ga je ugradio u stražnje prozore svojih putničkih kombija, a BMW već postavlja laminirano staklo u bočne prozore nekih modela kao dodatnu zaštitu od krađe. Pored povećanja sigurnosti koju pruža, laminirano staklo djeluje i kao dobar prigušivač zvuka zbog PVB-a u njemu.
Međutim, postoji jedan problem s ugradnjom laminiranog stakla u sve prozore na vozilu: u hitnim slučajevima, putnik koji mora brzo izaći iz vozila ne može razbiti laminirano staklo bez tuđe pomoći. S druge strane, kaljena stakla su lakše lomljiva u slučaju da postoji potreba za oslobađanjem zarobljenih putnika.
Vrste stakala u vozilu
Vjetrobransko staklo: Svaka marka i model automobila imaju drugačije vjetrobransko staklo. Međutim, mnoga imaju iste karakteristike koje su dizajnirane tako da zaštite putnike u vozilu i olakšaju vožnju u različitim uslovima. Na vjetrobranskom staklu savremenih vozila su sljedeći dijelovi:
- Brisači vjetrobranskog stakla (sastoje se iz motora brisača, sistema poluga, nosača metlica, metlica i gume za metlice);
- Senzori za kišu
- Senzor kondenzacije
- Heads-up ekran
- Grijani parking za brisače
- Akustički međusloj
- Elektrohromatski retrovizor
- Sistem upozoravanja na napuštanje trake
- Upozorenje na sudar unaprijed
Vjetrobran se po pravilu proizvodi od laminiranog stakla i on doprinosi strukturnom integritetu vozila.
Stražnje staklo: nalazi se u stražnjem dijelu vozila i slično vjetrobranskom staklu pomaže vozilu da zadrži čvrstoću okvira i zaštiti putnike u vozilu. Na stražnjem staklu su:
- Brisači (često s posebnom pumpom za tekućinu za pranje stakla)
- Trake za odmrzavanje stakla
Sva stražnja stakla moraju biti čista i prozirna kako bi vozač mogao pravilno koristiti retrovizor. Stražnje staklo je najčešće kaljeno staklo koje se pri lomljenju raspada na komadiće stakla veličine kamene soli umjesto na velike nazubljene komade.
Bočna stakla: ta stakla se nalaze na bočnim stranama vozila u vratima. Staklo za vrata je također kaljeno staklo.
Stakla za ventilaciju: obično se postavljaju na bočne strane vozila, blizu bočnih stakala. Ventilacijsko staklo se kod nekih starijih vozila moglo otvarati neovisno od stakla na vratima, ali u novijoj historiji na putničkim vozilima se gotovo nijedna stakla za ventilaciju ne otvaraju.
Održavanje automobilskih stakala
Dobro očišćena i oprana automobilska stakla nisu važna samo zbog higijene nego i zbog dobre vidljivosti. Treba napomenuti da sredstva za čišćenje automobilskih stakala nisu isto što i tekućina za pranje vjetrobranskog stakla koju sipamo u odgovarajuću posudu i koja pomaže brisačima u čišćenju vanjske površine vjetrobrana. Za čišćenje automobilskih stakala najbolje je koristiti specijalizirana hemijska sredstva i odgovarajuće tkanine. Neka od tih sredstava imaju i sezonske dodatke, kao što je npr. sprej sa supstancom koja stvara hidrofobni sloj na staklu radi lakšeg odbijanja vlage.
Za pranje stakla najbolje je nabaviti papirnate ubruse ili kvalitetnu krpu od mikrovlakana, odnosno jelensku kožu, koje temeljito uklanjaju svu prljavštinu i ne ostavljaju tragove. Čišćenje unutrašnje površine stakala u automobilu je posebno važno u jesenjim i zimskim mjesecima, kada izrazite promjene temperature, česte padavine, više čestica nečistoće u zraku i slabija ventilacija putničkog prostora utiču na pojačano prljanje i zamagljivanje stakala. Zato u svakom trenutku treba imati pri ruci neko sredstvo za čišćenje stakla. Pored toga, treba provjeriti da sredstvo za čišćenje prozora ne sadrži amonijak, koji može oštetiti plastične dijelove ispod prozora i oko njih.
Zanimljive činjenice o automobilskim staklima
- Vjetrobranska stakla su nekada bila luksuz
Kada su se prvi automobili počeli pojavljivati ranih 1900-ih, vjetrobranska stakla nisu bila standardni dio opreme. Vjetrobran je bio dodatak od tankog stakla koji se mogao preklopiti kada se zaprlja. Vjetrobranska stakla su povećavala cijenu vozila, a samo najbogatiji vlasnici automobila se mogli priuštiti tu pogodnost. Vjetrobranska stakla su postala standardna oprema 1915. godine, kada ih je Oldsmobile počeo stavljati na sva svoja vozila.
- Nelomljivo staklo je otkriveno slučajno
Francuski hemičar Édouard Bénédictus je nehotice izmislio nelomljivo staklo kada je ispustio staklenu bocu obloženu celuloznim nitratom. Bénédictus je primijetio da se staklo nije razbilo, ali svoj izum nije patentirao sve do 1909. godine. Laminirano staklo otporno na lomljenje uveliko je poboljšalo sigurnost automobila, a ugrađivano je i u okulare zaštitnih maski tokom Prvog svjetskog rata .
- Brisače za vjetrobransko staklo izmislila je žena
Zasluge i patent za metlice brisača pripadaju američkoj pronalazačici Mary Anderson. Andersonova je 1903. godine dobila patent za sklop koji je nazvala „uređaj za čišćenje prozora“. Pronalazač brisača s isprekidanim radom kod kojih se frekvencija i brzina rada mogu kontrolirati je Raymond Anderson 1923. godine.
- Zračni jastuci zavise od vjetrobrana
U mnogim slučajevima, automatski zračni jastuci zapravo koriste vjetrobran da bi se pravilno aktivirali. Staklo pomaže da se zračni jastuk pravilno pozicionira pri udaru. To je još jedan razlog zašto je staklo otporno na pucanje toliko važno.
- Vjetrobranska stakla i osiguranje
Na vjetrobranska stakla otpada otprilike 30 posto svih potraživanja od osiguranja automobila. Od oštećenja od grada do pukotina i strugotina, popravak vjetrobranskog stakla je stavka koju vozači ubjedljivo najčešće naplaćuju od svog osiguranja.
