Szélvédő vagy szélvédő – a jármű kabinja elé szerelt átlátszó pajzs , amely megvédi a vezetőt ( pilótát ) és az utasokat a szembejövő légáramlástól, rovaroktól és hasonlóktól.
Ezenkívül a szélvédő olyan elem, amely jelentősen hozzájárul az autók, repülőgépek (AC) stb. körüli aerodinamikai áramlás kialakításához, és a nyílás kialakítása jelentős hatással van az autó karosszériájának merevségére. , a repülőgép egészét. Az alábbiakban tárgyaljuk az autók szélvédőjének fejlődését, különösen az általános célú autókon. Szem előtt kell tartani, hogy teherautókon lassabb volt .
Az első autók nyitott karosszériájúak voltak , és a nyitott lovaskocsikhoz hasonlóan nem volt szükségük üvegezésre. A sebességnövekedés azonban gyorsan arra kényszerítette a tervezőket, hogy megvédjék a vezetőt és az utasokat a szembejövő légáramlástól. Emellett kezdtek megjelenni a zárt kocsi típusú karosszériák, amelyekben a szélvédő szükséges alkatrész volt.
A szélvédő legelső változata egy kerek átlátszó pajzs volt, amelyet a vezetővel szemben rögzítettek a kormányoszlopon . Az általa adott védelem közel jelképes volt, de jelenléte már lehetővé tette a vezetés kényelmesebbé és biztonságosabbá tételét.
A 20. század legelején sok modell szélvédője (és a zárt karosszériájú változatok hátul és oldalt is) ugyanabból az anyagból készült, mint a közönséges ablaküveg, de az ilyen üveg törékeny volt, és az üvegdarabok nagyok voltak, éles és veszélyes. , és ennek eredményeként azonnal elkezdtek edzett üveget gyártani , ami jelentősen növelte az erőt és a biztonságot . Az edzett üveg azonban még nem túl erős ütés esetén is szilánkokra törik , így ez a technológia csak fenntartásokkal volt alkalmas szélvédőre.
Nyitott karosszériákon a szélvédőt teljesen vagy kétfelé hajtogatták, zárt karosszériákon pedig általában a felső zsanérokra akasztották, és a belső szellőzés javítása érdekében kifelé lehetett hajtani (ezért az ablaktörlő tengelyei az üveg tetején helyezkedtek el) . Az 1930-as évek közepéig ez volt a szélvédő, a változások csak az üveg formáját érintették; ráadásul elkezdték csak egy darabból készíteni, két részre osztás és szellőzőnyílások nélkül . Az 1920-as években megjelentek az ablaktörlők elektromos, mechanikus (kézi vagy motortengelyről) vagy pneumatikus ( a motor szívócsonkjában lévő vákuumból ) hajtással.
A nyitott autók egyes modelljei (általános nevén „kettős burkolatú phaeton”, két külön utastérrel rendelkeztek) két szélvédővel rendelkeztek, külön az első és a hátsó utastér számára. Valószínűleg az utolsó ilyen típusú autó a Chrysler Imperial Parade Phaeton volt, amelyet 1952 -ben gyártottak az USA - ban különféle hivatalos rendezvényeken való részvétel céljából.
Edouard Benedictus francia kémikus már a 20. század elején feltalálta a „ triplex ” típusú üveget - két réteg üvegből és a közéjük fektetett kollódiumfilm rétegből. Az ilyen üvegek az ütközés hatására a szokásos módon nem törtek darabokra, és nem morzsolódott apró, tompa szélű szilánkokra, mint az edzett üveg, hanem megrepedt, a filmen maradva, ami tovább növelte a passzív biztonságot (balesetek a motorizált Amerikában a az 1910-es évek vége és az 1920-as évek eleje nem volt ritka). A Triplex szélvédőként először az 1919-es Ford T modellen jelent meg. Ez az innováció az egész országban elterjedt, így az Egyesült Államok mindenki más előtt tért át a triplexre. Az első háromrétegű üvegek filmje gyorsan megsárgult.
Szélvédő "pajzs" egy 1913-as Ford T-n.
Ford 40-es modell (1934), nyitott szélvédővel.
Egy 1924-es Hispano-Suiza Dual-Cowl Phæton karosszériával - két szélvédő összecsukható keretben.
1924 Studebaker Light Six nyitott szélvédővel.
Az autóipari formatervezés fejlődése már az 1930-as évek közepén jelentős változást idézett elő a szélvédők kialakításában. Számos kutató munkáinak népszerűsítése eredményeként például a német Edmund Rumplerés magyar Paul Jaray[1] , az autó körüli légáramlás területén a karosszéria formája lekerekítettebbé válik, jobban megfelelve az aerodinamikai követelményeknek. Ilyen körülmények között a függőlegesen vagy majdnem függőlegesen szerelt egyrészes lapos szélvédő már nem illett a tervezőkhöz.
Az íves üveg tömeggyártásának technológiája azonban ezekben az években még nem létezett. A végeredmény két lapos félből készült V-alakú szélvédő volt, amelyek jól illeszkednek a harmincas évek második felének lekerekített karosszériáihoz. Az üveg két részre osztása, amelyeket egy tömítéssel ellátott válaszfal köt össze, amelyek bizonyos szögben helyezkednek el, két ablaktörlő felszerelését kényszerítette ki, mivel a V-alakú üveg mindkét felét nem lehetett tisztítani (bár az ablaktörlő a utasoldal eredetileg opció volt).
Az egyik első példa erre a megoldásra a Chrysler Airflow modell volt , amely Yarai korábbi munkái által meghatározott irányban folytatott kutatás eredményeként jött létre [2] . Érdekes, hogy ennek az autónak a karosszériáját a modern kutatók „hamis áramvonalasnak” minősítik, mivel a légellenállás tényleges csökkenése nem haladta meg a 25% -ot. [2]
A V-alakú üveget a függőlegeshez képest bizonyos szögben kezdték el elhelyezni (kezdetben kicsi volt, és körülbelül 20-35 ° -os volt), ami nemcsak az autó külső észlelését javította, hanem vizuálisan dinamikusabbá tette, hanem a gyakorlatban némileg javítani a testek áramvonalasságát.
Biztonsági okokból fokozatosan elhagyják az előző korszakban népszerű összecsukható és összecsukható ablakokat - a belső szellőztetés rovására, amelyet most egy forgó- vagy tolóablakok és/vagy elektromos ablakok rendszerén keresztül hajtottak végre ( amely az oldalajtók üvegezésében jelent meg) (amely már az 1920- x év végén megjelent). A szélvédőt minden karosszériatípuson egy erős nyílásba kezdik beszerelni gumitömítés segítségével. A vezető vagy az utas fejének erős ütésével az ilyen üvegen teljesen kirepült a nyíláson, kioltva az ütközési energiát. A nyílásban rögzített szélvédővel szerelt autókat sokszor az ablaktörlő tengelyeinek alsó helyzetéről lehetett megkülönböztetni - korábban úgy kellett felülre rakni, hogy az üveggel együtt hátradőljenek.
Ezek a tervezési újítások az 1930-as és 1940-es évek második felében váltak általánossá. Az egyetlen kivétel néhány nyitott autó volt, például a katonai Willys MB -nek (1941) lehajtható szélvédője volt könnyű keretben.
Ezekben az években történtek az első kísérletek arra, hogy panorámaüveg létrehozásával javítsák a vezető kilátását, ugyanakkor némileg javítsák az autó áramvonalasságát, és nagyobb mértékben - áramvonalasabb megjelenést kölcsönözzenek neki.
Mivel az ilyen méretű hajlított üvegek gyártásának technológiája még hiányzott, a szélvédőt több lapos kisebbből állították össze, oszlopokkal elválasztva [3] ( a bal oldali ábrán ).
A háború után az autók karosszériájának alakja gyorsan változott, de az üveg továbbra is V alakú maradt. Az 1940-es, 1950-es évek fordulóján felülvizsgálták a karosszériák arányait, csökkent a karosszéria oldalainak magassága, nőtt az üvegezési terület, aminek köszönhetően a szélvédőfelület is megnőtt [4] ( a jobbra ).
A szélvédő optikai minőségével szemben támasztott megnövekedett követelmények sokáig nem engedték meghajlítani, bár a hátsó ablakokat jóval korábban ívelték; például az 1946-ban gyártott "Victory"-n egy ívelt hátsó ablak volt. Ebben az esetben a felhasználása nem bizonyult túl sikeresnek - az üveg kis méretű volt, ráadásul a gyártási hibák sem voltak ritkák [5] , és a tökéletlen gyártástechnológia miatt az üveg nem rendelkezett a szükséges optikai tulajdonságokkal - egyenes sínek rajta keresztül erősen íveltnek tűnt [6] . A ZIM (1949) [7] hátsó üvege is meghajlott , és ekkorra már sikerült megoldani a technológiai problémákat, és jelentősen megnőtt az üveg mérete a Pobedához képest. A szélvédő ezeken az autókon V-alakú maradt, két lapos félből [7] .
A sorozatgyártású autók első hajlított szélvédője 1934-ben jelent meg a Chrysler Airflow modellsorozat legdrágább változatain , de nem vált népszerűvé. A tömegmodelleken az ívelt szélvédők csak az 1950-es évek elején kezdtek megjelenni. Ezek persze még a V-alakúaknál is jobban illeszkednek az akkori autók simán lekerekített kontúrjaiba. Eközben gyakorlati szempontból számos hátrányuk volt - kevésbé tisztították őket üvegtisztítóval, nehezebb és drágább volt a gyártásuk, és ragyogtak a napon. Ezenkívül az íves üveg, például a "triplex" gyártásának technológiája egy ideig nem létezett, megjelenése után pedig drágák voltak, ezért kezdetben a hajlított üveget kénytelen volt egyszerű edzetté tenni, bár a lapos "triplex" gyártásának technológiája már a háború előtt is jól elsajátították. Az USA-ban már az ötvenes években megtanulták a hajlított "triplexek" készítését, de Európában és a Szovjetunióban széles körű használatuk csak az 1970-es évek elején kezdődik (a Szovjetunióban először használtak triplex üveget a GAZ -on -A , mivel az autó az amerikai Ford A licencelt változata volt ).
Kezdetben az íves szélvédők két félből készültek, mint a korábbi V-alakúak. Ezeket a szélvédőket már az 1948-as modellévben bemutatták a Cadillac autókon . Valamivel később megjelentek az ívelt szélvédők más amerikai gyártók autóin (Buickon - 1949-ben, Chevroleten - 1950-ben, Dodges-on és Plymouth-on - 1951-ben, Fordokon - 1952-ben, egyrészes stb.). A hátsó ablak is kezd begörbülni. Kezdenek megjelenni a kézi, vákuum- vagy elektromos meghajtású alátétek, eleinte opcióként.
Később az íves szélvédőket az egész világon elterjedték. A Szovjetunióban az első hajlított üveget a Moskvich-402- re és a Volga GAZ-21- re (1956) szerelték fel.
A szélvédő és általában az üvegezés területe az elkövetkező évtizedben folyamatosan nőtt, mind a magasságának és hajlásának növelésével, mind a nagyobb lejtésnek köszönhetően, ami jelentősen javította a láthatóságot és ennek megfelelően az aktív az autó biztonsága. A megnövekedett üvegezési terület oda vezetett, hogy az autó belseje jobban láthatóvá vált a külső szemlélő számára – ez vezette a tervezőket ahhoz, hogy alaposabban tanulmányozzák stílusát, összhangba hozzák a karosszériával. Különösen az 1950-es években váltak népszerűvé a szalonok, amelyek a felület színét a testhez igazították, vagy éppen ellenkezőleg, egy speciálisan kiválasztott kellemes kontrasztos kombinációt alkottak vele. Ehhez járultak a legújabb fejlesztések a mesterséges anyagok területén - műanyagok, műbőr, lurexes szövetek stb.
A technológiai fejlődés csúcsát az 1950-es években az autóüveggyártás területén a panorámás szélvédők jelentették. A Cadillac ismét úttörővé vált itt - 1953-ban az Eldorado modellen megjelent egy panorámás szélvédő, amelynek sarkai a karosszéria oldalfalaira hajlottak, az oszlopok pedig függőlegesek voltak. Azokban az években ez nagyon szokatlannak tűnt, és az ilyen szemüvegek gyártási technológiáját nemrég fejlesztették ki. 1954-ben azonban már minden Cadillac modellnek volt ilyen szélvédője. És 1955-ben a legtöbb amerikai gyártó csatlakozott hozzájuk. A hátsó ablakokat is kezdik panorámássá tenni, eleinte három részben.
A "panorámák" fejlődésének csúcsa 1958 és 1959 modellév volt. Ebben az időszakban megjelentek a szélvédők fordított dőlésszögű oszlopokkal, amelyek hátul „elszórtak”, változatosan ívelt oszlopok stb . A város. Ugyanebben az években terjedtek el az Egyesült Államokban a sötétített ablakok, a szélvédők sötétített felső részével ; megjelentek az úgynevezett athermális szemüvegek is , vagyis nem engedik be a hőt az autó belsejébe , és megakadályozzák, hogy felmelegedjen a napsugárzástól (bár ezek elterjedtsége nem volt nagy azokban az években).
A sorozatgyártású autók üvegezésének talán legextrémebb változata azokban az években talán az 1959-es modellév Cadillac-jei és Buickái voltak a „négyajtós keménytető” hátuljában: nemcsak hatalmas panorámás szélvédővel rendelkeztek hátrafelé. pillérek lejtése, de nagyon széles panorámás ún. "Vista" típusú hátulja, ezen kívül egy teljesen lapos tetőpanel, amelyet nagyon könnyű pillérek támasztanak alá. A megjelenés kiváló volt, azonban ez a tetőkialakítás veszélyesnek bizonyult, amikor az autó felborult, és egy év után leállították.
Az akkori amerikai koncepcióautók még nagyobb panorámás szélvédőkkel rendelkeztek, például a Ford Nucleon atomautó projektnél egyetlen panorámaüvegnek messze kellett mennie az oldalfalig. Más koncepcióautókban még az üvegezett pilótafülke teljes üvegezésű repülőgép- előtetőre , vagy akár két külön lámpára való cseréjéről is gondoskodtak (az utastér jobb és bal felére), de a gyakorlatban ez nem jött be.
Európában azonban visszafogottabban kezelték az újdonságot - főleg, hogy Európa műszaki színvonala elmaradt az észak-amerikaitól, és még akkoriban is sok autóra szereltek V-alakú szemüveget (köztük a hazai Pobeda GAZ-M- 20 és ZIMe ), vagy akár tömör lapos is (" Moskvich-400 ", régi Fiat és Renault modellek, Lloyd 600 / Alexander és még sokan mások). A korszerűbb autókra – például a Volgára , a BMW 501 -re vagy a Mercedes-Benz Pontonra – már hajlított szélvédőket és hátsó ablakokat szereltek fel, de a legtöbb gyártó még nem gondolt arra, hogy amerikai mintájú "panorámákat" vezessen be (Csehszlovákiában 1956-ban). , az átmeneti típusú Škoda 440 helyett új modell fejlesztése részeként elkészült az elsőkerék-hajtású Škoda 976 prototípusa szinte függőleges első oszloppal, amely a kivitelezés lehetetlensége miatt nem került sorozatba. saját gyártású CV-csuklók engedély vásárlása nélkül). Az amerikai autóiparhoz szorosan kötődő európai cégek – a Facel-Vega , az Opel és a Vauxhall Motors – az ötvenes évek végén megpróbálták „amerikai típusú” panorámaablakokkal ellátott modelleket a piacra hozni, de európai méretű autókon – sokkal kompaktabban. mint a legtöbb amerikai - ez a döntés az ajtónyílások méretének éles csökkenéséhez és a kabinban való nehéz leszálláshoz vezetett, ami meglehetősen tisztességes kritikát váltott ki. A praktikusabb európaiak a feltűnő dizájn helyett a könnyű be- és kiszállást választották. Ennek eredményeként Európában a panorámaablakokat ritkán használták, és általában a legkevésbé extravagáns változatban - minimálisan az oldalfalig és hagyományosan alommal ellátott hátsó oszlopokkal. Ezek voltak a hazai "Seagull" és a ZIL-111 szélvédői. Az európai autógyártók többsége viszont egyszerűen „átúszta” a panorámaablak viszonylag rövid virágkorát.
Az 1950-es évek végére kiderült, hogy a függőleges – és ráadásul fordított lejtős – szélvédőruda (az USA-ban az ilyen támaszt a jellegzetes kanyar „kutyaláb”-nak nevezték – kutyaláb ) akadályozza a be-, ill. az autóból való kiszállás meggyengíti a karosszériát és túlzott deformációt okoz egy baleset során [4] . Maga a panorámaüveg sem hibátlan - erősen tükröződik, torzítja a képet. Végül az amerikai dizájn fejlődése már az 1960-as évek elején a négyzetesebb, "vágott" kontúrú autók megjelenéséhez vezetett, amelyek külsejében a panoráma, sőt a félpanorámás ablakok nem illeszkedtek jól. Ennek eredményeként az USA visszatért az ívelt szélvédőhöz. Évekig léteztek félpanorámás üvegek, amelyek alsó részén kis hajlításokkal és ívelt nyitóoszloppal rendelkeztek, de az évtized közepére teljesen eltűntek.
Így még az USA-ban is a panorámaüvegek története valójában egy viszonylag rövid időszakra - 1953-tól 1961-ig - redukálódott, és általában csak 1955-től 1959/1960-ig terjedtek el. És csak a Chrysler gyártott több csúcskategóriás modellt ( Imperial ), félpanorámás szélvédővel a hatvanas évek közepéig. Az 1960-as évek közepére a panorámaablakok gyakorlatilag feledésbe merültek. A ritka, már az 1950-es években tervezett, elavult modelleket még egy ideig szállították velük, de az autók többsége olyan szélvédőt kapott, amely csak annyira ívelt volt, hogy illeszkedjen a korabeli autók szögletes kialakításába.
Korunkban azonban részben visszatér a panoráma szélvédő gondolatához, de ez a kifejezés már nem a karosszéria oldalára nyúló, erősen ívelt üveget jelent, hanem csak a viszonylag kisméretű üveg jelenlétét. további ablakok a tető A-oszlopaiban, magától a szélvédőtől elválasztva. Ez a stílus a kisteherautókon jelent meg (például Renault Espace ), és ma már gyakran használják viszonylag magas karosszériájú kisautókon, mint például a Toyota Auris . Egyes disztribúciók, főleg a francia modelleken, szélvédőkkel is rendelkeznek, amelyek részben az autó tetejére kerülnek. Ezeknek a "panorámáknak" belátható időn belüli visszatérése az autók ütközéskor bekövetkező biztonságára vonatkozó követelmények radikális szigorítása miatt szóba sem jöhet.
A következő évtizedekben különösebb újítások nem történtek. A szélvédők évről évre egyre jobban hátradőlnek az aerodinamika javítása érdekében; ennek megfelelően területük és munkaerő-ráfordításuk növekszik.
Az 1980-as - 1990-es években az új technológiák megjelenése miatt megváltozott a szélvédő kialakítása és a nyílása: eltűnnek a gumitömítések, most az üvegek közvetlenül a nyílásba vannak ragasztva - ez csökkenti az aerodinamikai ellenállást és növeli a karosszéria merevségét, de fokozottan szükséges. precíziós üveggyártás és olyan technológia kidolgozása, amellyel a szélei speciális bevonatot visznek fel a nyílás ragasztóval történő erős tartása érdekében. Bár ezt a technológiát először 1973-ban használták a negyedik generációs Oldsmobile Cutlass -on , a kötést az akkori évek divatjának megfelelően fejlett díszlécek-szegélyek takarták el [8] .
Vannak új bevonatok, amelyek csökkentik az üvegszennyezést. A szélvédőbe épített fűtés egyre jobban eloszlik . A háromrétegű üvegek gyártásának technológiája folyamatosan fejlődik, egyre biztonságosabbak. Egyre elterjedtek az atermikus szemüvegek, amelyek nem engedik be a napfény melegét az utastérbe. Az ablaktörlőket és ablakmosókat az esőérzékelő automatikusan aktiválja .
Érdekes fejlesztés a sebességadatok és egyéb információk szélvédőn történő megjelenítésére szolgáló rendszer. További újdonság a sötétben történő vezetésre alkalmas éjjellátó készülék , amely közvetlenül az üvegre vetíti a képet.
Jelenleg egy modern autó szélvédője egy precíziós kivitelezésű, műszakilag összetett, tudományigényes termék, több évtizedes evolúció terméke.
Amint azt V. E. Lay amerikai kutató [4] szélcsatornában végzett modelleken végzett kísérletei kimutatták , a szélvédő geometriája és elhelyezkedése komolyan befolyásolja az autó aerodinamikáját .
A Cx áramvonalassági együttható (azaz a legalacsonyabb aerodinamikai légellenállás) minimális értékeit akkor kapjuk meg, ha a szélvédő dőlésszöge 45...50 fok a függőlegeshez képest, a lejtés további növekedése pedig minden más tényező azonossága mellett. nem vezet komoly javuláshoz az egyszerűsítésben. A legjobb és legrosszabb (függőleges szélvédővel) értékek közötti különbség 8...13% volt.
Ugyanezek a kísérletek azt mutatják, hogy egy lapos szélvédővel és a legelőnyösebb aerodinamikai formájú (félköríves metszetű, valódi autón elérhetetlen) üveggel rendelkező autók áramvonalasítási együtthatói között 7...12 %.
Ezenkívül a szakirodalom [4] jelzi, hogy az autó karosszériájának aerodinamikai képének kialakításában jelentős szerepet játszik a szélvédőről a tetőre, a karosszéria oldalaira és a motorháztetőre történő átmenetek kialakítása, amelyeknek a lehető legsimábbnak kell lenniük. . Ma már széles körben elterjedt a motorháztető „felfelé fordított” hátsó széle formájában kialakított légterelő vágó, amely eltereli a levegő áramlását a motorháztető és a szélvédő határáról, így az ablaktörlők az aerodinamikai „árnyékba” kerülnek. A szélvédő és a tető oldalfalai közötti átmeneti pontokon nem szabad ereszcsatornákat elhelyezni, mivel ezeknél az átmeneteknél a légáramlás erősen megnő. [4] Felhívják a figyelmet a modern ragasztott üveg használatának fontosságára, amely nemcsak a légellenállást jelentősen csökkenti, hanem a karosszéria egészének szerkezeti szilárdságát is növeli.
A brit angolban ( Egyesült Királyság , Ausztrália , Új-Zéland ) a "windscreen" kifejezést a szélvédőre használják . Ezenkívül a 20 cm-nél (egészen pontosan 8 hüvelyknél) alacsonyabb, nyitott sportkocsik szélvédőjét néha "aeroscreen"-nek is nevezik .
Az amerikai angolban a "windshield" kifejezést használják , a "windscreen" pedig általában egy mikrofonon lévő homályos vagy poliuretán fedőréteget jelent, amely csökkenti a háttérzajt. A brit angolban ennek az ellenkezője igaz.
A japán angol nyelvben a szélvédő egyenértékű kifejezése "front window" .
Németül a "windshield" a "Windschutzscheibe" , franciául pedig a "pare-brise" lenne . Az olasz és a spanyol hasonló és nyelvileg kapcsolódó "parabrezza" és " parabrisas" kifejezéseket használ .
| Jármű tervezés | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| |||||
| Lásd még: Autótervezés | |||||