W pojazdach, którymi jeździmy, są rzeczy, które uznajemy za oczywiste i tylko ich brak może sprawić, że odczujemy stratę. W tym artykule przedstawiamy jeden z takich elementów – szybę przednią.

Z definicji szyba przednia to szyba, przez którą widzimy drogę, a która jednocześnie chroni pasażerów przed żywiołami. Nowoczesne szyby przednie są zwykle wykonane z laminowanego szkła hartowanego, które zazwyczaj składa się z dwóch warstw i tworzywa sztucznego dla większego bezpieczeństwa.

Oczywiście, jeśli chodzi o przednie szyby, nie mówimy tylko o samochodach – większość samolotów, samochodów, autobusów, motocykli, ciężarówek, pociągów, łodzi i tramwajów również je posiada.

Powód posiadania przedniej szyby w pojeździe jest zazwyczaj oczywisty. W przypadku samochodów osobowych i ciężarowych, szyby chronią pasażerów przed wiatrem i latającymi odłamkami, takimi jak kurz, owady i kamienie oraz zapewniają aerodynamicznie poprawny kształt z przodu.

Można zastosować powłokę UV w celu odfiltrowania szkodliwego promieniowania ultrafioletowego. Zwykle jest to jednak zbędne, gdyż większość szyb samochodowych wykonana jest z szkła laminowanego. Większość promieniowania UV-B jest pochłaniana przez samo szkło, a pozostałe UV-B jest zatrzymywane w warstwie wiążącej PVB wraz z większością promieniowania UV-A.

Materiały używane do produkcji samochodowych szyb przednich

Wczesne szyby przednie były wykonywane ze zwykłego szkła okiennego, ale szybko odkryto, że może to prowadzić do poważnych obrażeń podczas wypadku. Seria wypadków doprowadziła do opracowania mocniejszych przednich szyb.

Stare wersje zostały wymienione na szyby z hartowanego szkła i przymocowane do ramy okiennej za pomocą gumowych lub neoprenowych uszczelek. Szkło hartowane roztrzaskuje się na wiele małych kawałków, w większości niegroźnych. Oczywiście z tym też był problem. Przednią szybę mógł roztrzaskać nawet mały kamyczek.

Wkrótce znaleziono rozwiązanie.

Laminat szklany „triplex” stał się dostępny we Francji w 1911 roku, a od 1913 roku był stosowany jako wyposażenie dodatkowe przez niektórych amerykańskich producentów wysokiej klasy samochodów. W latach 1919-1929 Henry Ford nakazał stosowanie szkła laminowanego we wszystkich swoich pojazdach.

Nowoczesne, klejone szyby przednie przyczyniają się do zwiększenia sztywności pojazdu, ale historycznie głównym motorem innowacji była potrzeba zapobiegania obrażeniom spowodowanym przez ostre odłamki szkła. Prawie wszystkie kraje wymagają, aby szyby przednie pozostały w jednym kawałku, nawet jeśli pękną, chyba że spadnie na nie ogromny ładunek.

Uszczelniacz uretanowy jest chroniony przed promieniami słonecznymi UV przez pasmo ciemnych kropek wokół krawędzi przedniej szyby. Przyciemniona krawędź przechodzi nad przezroczystą szybą z mniejszymi kropkami, aby zminimalizować naprężenie cieplne podczas produkcji.

Owiewki motocyklowe są często wykonane z wysokowytrzymałego poliwęglanu lub tworzywa akrylowego.

W wielu miejscach obowiązują przepisy ograniczające stosowanie przyciemnianych szyb na przednich szybach pojazdów; zazwyczaj przepisy te określają maksymalny dopuszczalny poziom przyciemnienia. Górna część przedniej szyby niektórych pojazdów jest wyraźnie zabarwiona większą ilością barwników, aby zapobiec lub ograniczyć przedostawanie się promieni słonecznych.

Przednie szyby samolotów przewodzą prąd przez warstwę tlenku cyny (IV) w celu wytworzenia ciepła zapobiegającego oblodzeniu.

W latach 80. i na początku lat 90. samochody marki Ford wykorzystywały system podobny do stosowanego w szybach samochodowych w Europie, znany jako „Quickclear,” a w Ameryce Północnej jako „InstaClear”, w którym metalową powłokę przewodzącą nakładano na wewnętrzną stronę zewnętrznej warstwy szyby. Inni producenci szkła stosują siatkę mikrocienkich drutów do przewodzenia ciepła, na przykład w późniejszych vanach Ford Transit w Europie. Systemy te są zazwyczaj stosowane przez europejskich producentów samochodów, takich jak Jaguar i Porsche.

Zastosowanie szkła termicznego uniemożliwia jednak prawidłowe działanie niektórych systemów nawigacyjnych, ponieważ osadzony metal blokuje sygnał satelitarny. Można to przezwyciężyć stosując antenę zewnętrzną.

Wada ta może dotyczyć również telefonów komórkowych; szkło termiczne zazwyczaj przepuszcza tylko 0,001 (1‰, czyli jedną tysięczną) sygnału, podczas gdy ściana betonowa ze stalą zbrojeniową może przepuszczać nawet 0,100 (10% lub 100‰).

Wymiana przedniej szyby

Chociaż drobne uszkodzenia przedniej szyby (np. uderzenie kamyczkiem) mogą być obecnie naprawiane z dużą skutecznością przez wyspecjalizowane warsztaty, po przekroczeniu pewnego punktu może ona wymagać wymiany.

Wymiana przedniej szyby trwa zazwyczaj mniej niż godzinę. Aby mieć pewność, że pojazd jest bezpieczny do jazdy, musimy odczekać pewien czas, aby zastosowany klej zadziałał. Wymienione szyby przednie powinny być przyklejone tak, aby wytrzymały siłę uderzenia. Dlatego ważne jest, aby znać minimalny czas potrzebny do związania kleju.

Ten bezpieczny „czas wiązania” (SDAT) lub minimalny „czas wiązania” (MDAT) to czas, który potrzebny jest, aby jazda z wymienioną szybą była bezpieczna.

Użytkownicy mogą nie zdawać sobie sprawy, że czas MDAT lub SDAT koncentruje się na bezpieczeństwie, a niekoniecznie na jakości, trwałości czy gwarancji instalacji. Należy uważać, aby nie prowadzić pojazdu przed upływem czasu technologicznego.

Wraz z pojawieniem się klejów szybkowiążących, mobilna wymiana szyb samochodowych stała się coraz bardziej powszechna. Ma to oczywiste zalety – ale i wady.

Temperatura i wilgotność często nie mogą być kontrolowane w instalacjach mobilnych. Dla większości popularnych klejów do szkła idealne środowisko to 21°C i 50% wilgotności. Odstępstwa mogą wydłużyć czas potrzebny do utworzenia wystarczająco bezpiecznego połączenia. Ze względu na zmienność i trudność mobilnej wymiany szyby czołowej, wielu producentów pojazdów nie zaleca tej metody montażu.

Ciekawostka:

Poduszki powietrzne uruchamiają się przy prędkości do 320 km/h i w niektórych przypadkach wywierają ogromne siły na przednią szybę. Pasażerowie mogą wejść w kontakt z poduszkami powietrznymi w ciągu 50 ms od uruchomienia. W zależności od konstrukcji pojazdu, wyzwolenie poduszki powietrznej i/lub uderzenie w poduszkę może zwiększyć siły działające na szybę przednią, w niektórych przypadkach bardzo znacząco. Siły działające na poduszki powietrzne – a tym samym potencjalne siły działające na szybę przednią – są naturalnie mniejsze w przypadku pasażerów przypiętych pasami.