汽车前风挡玻璃性能试验方法探究

汽车前风挡玻璃性能试验方法探究

摘要近些年来，随着中国经济的高速发展和科学技术的不断进步带动了各行各业逐步步入智能化、高效化、科技化、环保化的发展道路。汽车的广泛普及也使其安全性能受到了普遍重视，特别是前挡风玻璃的作为人员生命重要的保护屏障更值得研究。本文就前挡风玻璃的种类及其特性进行了分析，并针对当前技术条件下，结合现有的实验标准就汽车前挡风玻璃性能研究提出了具体途径，对提高汽车整体安全性具有重要意义。

关键词汽车；前挡风玻璃；性能；试验方法

前言

汽车作为当前社会最为普遍和方便的运输工具，其对人们的日常生活的影响是不言而喻的。汽车车身大多有玻璃和钢铁组成。现有技术条件下，汽车玻璃的安全性能主要取决玻璃材料和技术处理。新材料的广泛运用使玻璃原片生产朝着大、薄、厚、白片的发展方向。技术方面的进步，通过内表面的处理，使其更具有强度高、耐火隔热、节能环保的特点。这些新技术和新材料的运用使其安全性能有着极大提高，而玻璃规模化生产前期的试验论证就显得非常重要。

1 汽车前挡风玻璃的种类及其特性

夹层玻璃和钢化玻璃是现在汽车上常用的玻璃种类。由两层及其以上黏合在一起，玻璃之间有一层黏合性和柔韧性很强的材料。当遇到突发事件时，玻璃发生破碎，破碎的玻璃由于中间的胶片粘在一起，从而不会四处飞散而对人员造成伤害，并且破碎的玻璃表面仍具有整洁光滑的特性，能够保持一定的时间使驾驶人员赢得足够的时间来处理紧急情况。另外玻璃由于夹层之间的特殊材料，增强了玻璃本身的柔韧性能和抗击打性能，这又在某些程度上避免了驾驶员面对突发事件时，因紧急制动，身体由于惯性向前冲去，头部不会冲出窗外，以最大限度的保护司乘人员的安全[1]。普通平板玻璃通过处理加工而形成一种预应力玻璃，不仅可以增加普通玻璃的强度，而且使其内部结构也发生了实质性改变。夹层玻璃普遍用于汽车前挡风玻璃中；钢化玻璃多用于汽车后挡和侧门。前挡风玻璃由于其和司乘人员接触距离最近，对人员的保护性也最高，而又由于夹层玻璃因为夹层的存在，缓冲和吸收能量有效避免事故对司乘人员的伤害，所以采用的多为夹层玻璃。而钢化玻璃在遭受破坏时，自身粉碎成碎小颗粒，表面光滑从而减少碎片伤人的可能性，但是由于钢化玻璃复位性能差，对碎片的大小有具体的要求，不能过大，会造成棱角，出现割伤；不能过小，会形成粉末状，伤害眼睛。这些都会影响驾驶的安全性和人员的保护性，因此，钢化玻璃多用于后窗和侧窗，前窗不适用。

2 汽车前挡风玻璃性能试验的具体途径

2.1 外界环境类型试验

抗热性、抗湿性、抗辐射性是环境类实验的主要三种方法。抗热性是在高温和高湿条件在对玻璃夹层进行检验。具体实验方法是在100℃水中煮沸2小时，以成品切割试样距边部15mm外或离开裂缝10mm外的区域没有外观变化为准。抗湿性是随着玻璃被水完全浸透，检验玻璃夹层中水分子的进入程度。具体实验方法是在50±2℃，相对湿度95±4%存放2周，以成品切割试样距边部15mm外的区域或离开裂缝10mm外的区域没有明显外观变化为准。抗辐射性是通过太阳中紫外线的照射检验对夹层玻璃的影响。具体实验方法是试样在辐射箱内用紫外线照射100小时，以辐射前后进行对比，透射率≥95%且透光率≥70%为准[2]。从而避免太阳中紫外线进入驾驶室内对驾驶人员造成伤害。

2.2 光学测试性试验

透光率的大小、福相偏离程度、光畸变程度、颜色识别程度是光学类实验的主要方法。光学类的实验必须通过仪器来得到精确的数据从而进行对比判断才能完成。透光率是由于玻璃夹层中间的特殊材料会阻挡光线，对驾驶人员行车时外界事物的清晰度和视线产生影响。福相偏离程度是在一定的光照作用下，透过两个表面不平行的玻璃看物体时，会看到初主像外的另一个或多个副相。当夜间行车时，由于外界环境较暗，灯光的照射使福相更为明显，容易对驾驶人员造成错觉引发交通事故[3]。光畸变程度是由于玻璃生产过程中局部不均匀或者凹凸不平的表面，当光线穿过时会发生偏离，物体本身就会发生变形，如果变形严重，驾驶员会产生视觉疲劳，从而引发交通事故。颜色识别程度是指驾驶人员透过玻璃观看外面颜色会不会产生颜色变化，影响颜色判断。

2.3 力学冲击性试验

抵抗击性能、抗磨性能、模拟人头测试、抗击穿性是力学类实验的主要方法。抗磨性能是在一定条件下挡风玻璃发生磨损后的雾度变化程度，如果玻璃模糊不清直接影响驾驶视线，具体实验方法是试样49N力下，在磨耗仪上连续磨耗1000装，雾度≤2%。模拟人头测试具体实验方式是在1.5m高度，用10kg人头模型冲击玻璃试样，在超过冲击表面20cm2处，不能出现剥离陈裂开区域的层面长度不能超过3mm。抗击穿性具体实验方式是在40m高度，用2260g的钢球进行冲击试验，不允许穿透。抵抗击性能具体实验方式是试样20块，其中10块在零下20℃，高度9m下进行实验，10块在40℃高度10m实验，钢球都不能穿透为准[4]。这些实验都是为了验证玻璃遭遇重物撞击时而做出的反应情况，取得验证成果。

3 结束语

综上所述，前挡风玻璃的质量优劣不仅是司乘人员的重要保护屏障而且直接关系到人员的生命财产安全。本文通过分析提出了汽车前挡风玻璃性能试验的具体途径：一是外界环境类型试验；二是光学测试性试验；三是力学冲击性试验。进一步为后续玻璃技术的发展提供有效依据，更为人们带来享受便利的同时提供坚强后盾。

参考文献

[1] 刘言.汽车用聚碳酸酯风挡玻璃宏观几何缺陷对角偏差的影响[D].北京化工大学，2014，08（22）：138.

[2] 田永.汽车玻璃的发展趋势[J].汽车工艺与材料，2012，15（01）：66.

[3] 曹春莉，张军营，王瑞，等.汽车风挡玻璃用密封胶的结构与性能研究[J].中国胶粘剂，2010，19（06）：33.

[4] 田永.汽车前风挡玻璃性能试验方法探究[J].上海汽车，2010，

28（01）：56.

翟新娟（1988-），女，河北省张家口市人；学历：大学本科，现就职单位：旭硝子汽车玻璃（中国）有限公司，研究方向：机械设計制造及自动化。

刘冬（1988-），男，河北省秦皇岛市人；学历：本科，现就职单位：旭硝子汽车玻璃（中国）有限公司，研究方向：机械设计制造及自动化。