Szyby samochodowe to nieodzowny element niemal każdego pojazdu, bez którego ciężko wyobrazić sobie korzystanie z auta. Maszyny pozbawione przeszkleń stanowią dziś jedynie margines, obejmujący część pojazdów terenowych typu ATV, sprzętu budowlanego lub drogowego, a niekiedy także urządzeń specjalistycznych, które są eksploatowane w szczególnych warunkach.

Szyby spełniają wiele funkcji związanych zarówno z bezpieczeństwem, względami praktycznymi, jak i różnymi zadaniami dodatkowymi, których wypełnianie podnosi komfort kierowcy oraz pasażerów. Montowane współcześnie w pojazdach szyby samochodowe mają złożoną konstrukcję i bardzo wysoką wytrzymałość na czynniki zewnętrzne oraz obciążenia mechaniczne, w tym wibracje, a także uderzenia. Przyjrzyjmy się bliżej rodzajom produkowanych szyb samochodowych i sprawdźmy, jaka jest ich charakterystyka.

Skąd wzięły się szyby samochodowe?

Choć pierwsze automobile zazwyczaj pozbawione były szyb, to zaczęły się one pojawiać na szerszą skalę dość wcześnie, gdy tylko pojazdy zaczęły osiągać nieco większe prędkości, a także rozpoczęło się ich wykorzystywanie do regularnego przewozu pasażerów. Początkowo zadaszona i przeszklona bywała głównie część pasażerska, podczas gdy szofer musiał radzić sobie bez osłony. Wraz z nastaniem mody na samodzielne prowadzenie aut przez ich właścicieli, szyby stawały się coraz bardziej powszechne. Ich wczesna nazwa, które dość długo przetrwała również w lotnictwie – wiatrochron – bardzo dobrze oddawała pierwotne i podstawowe przeznaczenie przedniej szyby samochodowej.

Pierwsze szyby chroniły przed wiatrem, deszczem, kurzem unoszącym się podczas jazdy, a także przed owadami czy niewielkimi kamykami. Poważnym mankamentem dawnych konstrukcji, była jednak ich kruchość oraz zagrożenie, jakie stanowiły zarówno dla pasażerów, jak i dla osób znajdujących się w pobliżu. Ponieważ były początkowo wykonywane ze zwykłego szkła, w razie rozbicia pękały na duże, ostre kawałki, które mogły bardzo dotkliwie poranić osoby znajdujące się w aucie lub w jego bezpośrednim otoczeniu.

W związku z cechami zwykłych szyb, które zupełnie nie sprawdzały się w samochodach, firmy przemysłu motoryzacyjnego zaczęły wykorzystywać odkryty w 1903 roku, a opatentowany w 1909 roku przez Édouard Bénédictusa proces laminowania szkła. Szyby tego typu były kolejno wprowadzane w różnych pojazdach, już w 1919 roku zjawiły się w Fordach. Po raz pierwszy jako seryjne wyposażenie auta szkło laminowane pojawiło się w 1926 roku w modelu amerykańskiego Rickenbacker. Niedługo później, w 1938 roku zastosowano również szyby ze szkła hartowanego. Choć przez dłuższy czas szkło laminowane było bardzo popularne, producenci aut doszli do wniosku, że w szybach bocznych zupełnie wystarczającym zabezpieczeniem będzie szkło hartowane.

Za takim wyborem przemawiały też względy bezpieczeństwa. Szkło hartowane można było w razie potrzeby rozbić, by dotrzeć do poszkodowanych w wypadku. Podział na przednie szyby laminowane i boczne oraz tylne hartowane trwa w większości przypadków do dzisiaj, choć wytwarzane szkło i możliwe rozwiązania technologiczne bardzo się zmieniły.

Współcześnie stosowane szyby samochodowe

W dzisiejszych autach szyby nadal pełnią funkcję ochronną, sprawiając, że do wnętrza pojazdu nie dociera deszcz, wiatr ani żadne zanieczyszczenia z zewnątrz. Współcześnie produkowane szyby dają jednak znacznie większe możliwości. W nowoczesnych samochodach o konstrukcji samonośnej szyby są elementem, który usztywnia konstrukcję. W razie wypadku szyby ułatwiają ukierunkowanie rozwijających się poduszek powietrznych i kurtyn. Co ważne podnoszą też komfort kierowcy i pasażerów, ograniczając ilość dostającego się do wnętrza pojazdu ciepła, chroniąc przed oślepianiem przez promienie słoneczne i zatrzymując promieniowanie UV.

Szkło przeznaczone do produkcji szyb samochodowych ma podobny skład jak to używane w innych zastosowaniach. Robi się je w około 3/4 z kwarcu oraz substancji pomocniczych – sody, wapnia, a także dolomitu, czyli minerału składającego się w większości z mieszanki węglanu wapnia i magnezu. Ważnym dodatkiem jest również tlenek glinu. Zmieszaną i rozgrzaną do około tysiąca stopni wylewa się na powierzchnię powleczoną cyną, tworząc tafle o wybranej wielkości i charakterystyce.

Szkło laminowane powstaje przez klejenie ze sobą tafli szkła, między którymi umieszcza się cienką folię poliwinylobutylową (PVB), w różnych odmianach, w zależności od oczekiwanych właściwości. Dzięki warstwie tworzywa między taflami po rozbiciu szkła kawałki pozostają spójną strukturą i nie odpadają od całości. Technologia produkcji szkła laminowanego pozwala na w miarę swobodne wyginanie tafli, podobnie jak przy gięciu innych typów szkła. W tym przypadku jednak, dla zapewnienia idealnego przylegania procesowi poddawana jest para tafli przed połączeniem folią.

Szkło hartowane jest produkowane przez podgrzewanie tafli do temperatury sięgającej mniej więcej 650°C, po czym szybko schładzanej. Za sprawą takiej obróbki struktura materiału zachowuje swoją odporność na obciążenia statyczne, staje się jednak dodatkowo bardzo krucha. Po uderzeniu szkło pęka na dużą ilość bardzo małych kawałków. Choć mogą one spowodować niewielkie skaleczenia, to są jednak na tyle bezpieczne, że nie zagrażają poważniejszym zranieniem. Szkło hartowane nie może być jednak stosowane na przednich szybach, ponieważ po uderzeniu jego powierzchnia nie zawsze ulega całkowitemu rozbiciu. Może też pozostać zestalona i matowa, co mogłoby poważnie ograniczyć widoczność, np. po uderzeniu kamienia.

Szyby samochodowe z dodatkowymi cechami użytkowymi

Technologia produkcji szyb samochodowych daje możliwość stosowania różnych rozwiązań poprawiających ich użyteczność. Na brzegach szyb wykonuje się rozmaite nadruki ograniczające powstawanie odbić i refleksów. Szyby mogą być też powlekane foliami o specjalnych właściwościach, np. ciemniejących pod wpływem światła. Bardzo często między taflami jest np. zatapiana antena czy folia przewodząca prąd, używana do ogrzewania powierzchni szyb. Bardzo popularne są również folie przyciemniające, które zmniejszają nagrzewanie się wnętrza auta. Innym rozwiązaniem są szyby samochodowe z folią akustyczną, które dodatkowo wyciszają wnętrze, znacznie redukując ilość przedostającego się do środka hałasu.

Coraz częściej szyby laminowane są używane również jako szyby boczne. Jest to możliwe dzięki zmianom konstrukcyjnym w budowie aut, które są dziś projektowane tak, by w razie wypadku drzwi nie ulegały zaklinowaniu. Dzięki takim rozwiązaniom szyby laminowane mogą być używane również jako zabezpieczenie wnętrza auta przed włamaniem.