Výhľad i ochrana. Čo musia zvládnuť automobilové sklá?
Čelné a zadné sklo, bočné okná a napríklad panoramatické strešné okno – rôzne sklá a okná sú samozrejmou súčasťou automobilu, ktorá nepodlieha prevratným zmenám. Preto sa môže zdať, že okná vozidiel sú stále rovnaké a príliš sa nevyvíjajú. Technológie výroby a legislatívne či funkčné požiadavky sa síce v zásade nemenia po desaťročia, ale v oblasti skiel a okien dochádza k vývoju a objavovaniu nových obzorov.
Panoramatická strecha v podaní modelu Škoda Kodiaq
Pri autách sa dnes v zásade používajú dva základné typy skiel. „Je to jednovrstvové kalené sklo a laminované sklo,“ vysvetľuje Milan Sluka, ktorý sa v Technickom vývoji Škoda Auto zaoberá práve sklami a oknami. Jednovrstvové kalené sklo sa používa hlavne pri bočných oknách, ale rovnako tak napríklad pri otvárateľných častiach strešných okien. „Kalené sklo sa pri rozbití rozpadá na malé kúsočky, ktoré sú pre posádku ďaleko menším bezpečnostným rizikom ako veľké a ostré úlomky skla,“ vysvetľuje Sluka dôvod použitia takého skla.
Laminované sklá sú zložené v podstate z troch častí: z dvoch vrstiev skla, medzi ktorými je tenká fólia. „Takéto sklo sa po rozbití nerozpadne, a preto sa bez výnimky používa pri čelných sklách, kde sú prísne požiadavky na to, aby sklo zabránilo prieniku predmetov,“ hovorí Sluka. Laminované sklá sa okrem toho môžu používať na bočných a zadných oknách a prispievajú aj k zlepšeniu úrovne odhlučnenia.
Milan Sluka
Technický vývoj Škoda Auto
Bočné kalené okná sa zvyčajne tvarujú na valčekovej dráhe, kde sa len plochý prírez skla ohne do požadovaného tvaru. Pri oknách so zahnutím v dvoch rovinách sa ako základný spôsob výroby používa gravitačný priehyb zahriatej tabule skla. Pri zložitejších tvaroch je však nutné tvar ešte po tomto priehybe dolisovať vo forme. Dnes je v zásade možné vyrobiť čelné sklo veľmi komplexného tvaru, ale čím zložitejšie bude, tým vyššie sa jeho cena vyšplhá. Zároveň platí, že viac zakrivené sklo bude viac skresľovať výhľad. Škoda Auto tieto parametre starostlivo kontroluje. Z hľadiska kvality výhľadu sa automobilka riadi prísnymi koncernovými normami, ktoré sú ešte prísnejšie ako legislatíva.
Farba ano i nie
Legislatíva však dáva pozor hlavne na samotnú priehľadnosť okien auta. Čelné sklo a bočné okná vpredu musia mať minimálne 70-percentnú priehľadnosť, inak auto nesmie jazdiť po cestách. „Preto sú problematické rôzne fólie tretích strán, ktoré okná tónujú,“ vysvetľuje Sluka. Zjednodušene povedané, okná vpredu sa proste tónovať nesmú. Určitú úroveň „nepriehľadnosti“ (do spomínaných 30%) zaručí samotný materiál skla a napríklad prítomnosť technológie vyhrievania čelného skla.
Vyhrievanie čelného skla s volfrámovými drôtikmi má veľmi jemnú štruktúru, výhľad tak nijako neobmedzuje.
To môže byť realizované dvoma spôsobmi: „Fólia medzi dvoma vrstvami skla môže obsahovať tenké volfrámové drôtiky, modernejšie je riešenie s tenkou kovovou vrstvou nanesenou v podstate metódou naparovania,“ opisuje Sluka možnosti. Škoda Auto využíva obe možné riešenia. Pri vozidlách Fabia, Scala a Kamiq si zákazníci môžu objednávať vyhrievané čelné sklá práve s tenučkými drôtikmi, ostatné modely (od typu Octavia vyššie) majú riešenie s kovovou kostrou. „To je pre oči mnohých vodičov komfortnejšie. Aj keď drôtiky šofér bežne nevníma, pre niekoho predsa len môžu byť rušivé,“ priznáva Sluka.
Škoda Scala, tu vo verzii Monte Carlo, má špecifický tvar skla pri dverách kufra – sklo je pretiahnuté až pod logo značky.
Dobrý výhľad musí čelné sklo zabezpečiť nielen šoférovi, ale aj prípadným kamerám a ďalším senzorom, ktorými je vozidlo pod čelným sklom osadené. Zároveň je dnes čelné sklo dôležitou „premietacou“ plochou pre moderné Head-up displeje. V týchto oknách je špeciálna fólia, ktorá kompenzuje rozdvojenie obrazu, tzv. duchov. Takisto je tu dôležitý tvar okna, ktorý by nemal napomáhať skresľovaniu obrazu.
Zatiaľ čo vpredu je prioritou dobrý výhľad, vzadu už konštruktéri vymýšľajú rôzne funkčné kompromisy. „Pri zatmavení ide hlavne o to, aby sa posádka v aute cítila dobre. Príliš tmavé okno by však vnútri auta mohlo vytvoriť až veľmi temnú atmosféru,“ hovorí Sluka s dodatkom, že práve na toto museli konštruktéri automobilky Škoda myslieť pri pakete Sunset, ktorý do vozidiel prináša tónované okná. Tónovanie možno dosiahnuť opäť dvoma spôsobmi: buď sa priamo do roztaveného skla pridáva farebný pigment, prípadne možno použiť farebnú fóliu, ktorá vytvorí vnútornú vrstvu laminovaného skla.
V moderných automobiloch musí čelné sklo ponúknuť dobrý výhľad nielen šoférovi, ale rovnako tak snímačom a kamerám asistenčných systémov.
„Hrátky“ so strechou
Jedna oblasť, ktorá v prípade okien nie je až tak zviazaná prísnymi predpismi týkajúcimi sa výhľadov, sú strešné okná. Tie musia plniť bezpečnostné požiadavky, ale napríklad priehľadnosť sa pri nich nerieši. Je pritom logické, že panoramatické strešné okno má za úlohu dodať interiéru vzdušnosť, ale zároveň ho aj čo najviac ochrániť pred nadmerným prehrievaním. Roletky sú v tomto ohľade len čiastočným riešením a preto ich mnohé vozidlá dnes už ani nevyužívajú.
Vniesť dostatok svetla a jasu – aj to je úloha strešného okna.
Škoda Enyaq napríklad priniesla panoramatické strešné okno, ktoré tepelnú ochranu interiéru zabezpečuje pomocou tenkej kovovej vrstvy vnútri svojej laminovanej konštrukcie. Táto vrstva odráža slnečné lúče a interiér lepšie chráni pred prehrievaním. Vnútorná strana tohto okna má navyše nanesenú špeciálnu antireflexnú vrstvu. Milan Sluka ponúka vysvetlenie, prečo sa táto vrstva používa: „Čím je sklo tmavšie, tým je ľudské oko viac citlivé na rôzne odrazy.“
Skutočne modernú a veľkorysú prácu s presklením ponúkajú vozidlá rodiny Enyaq.
Práve pri panoramatických strešných oknách výrobcovia vymýšľajú aj ďalšie rôzne inovácie. Najnovšou záležitosťou sú okná, ktoré možno stmaviť alebo zosvetliť podľa aktuálnej situácie a na prianie cestujúcich. „Aj s takýmito oknami sa pri vozidlách Škoda určite v dohľadnej dobe stretneme,“ sľubuje Sluka.
Na začiatku musela stačiť okenná tabuľa
V automobiloch sa sklá objavili na začiatku 20. storočia a z dobových fotografií vyplýva, že klasické ploché čelné sklo ako z okennej tabule dostali niektoré modely Laurin & Klement ešte pred rokom 1910. Po tomto roku už začali byť sklá obvyklejšie a približne od dvadsiatych rokov minulého storočia je čelné sklo automobilu samozrejmosťou s tým, že v prípade niektorých typov karosérie pribúdajú aj ďalšie sklá – bočné a zadné. Zatiaľ čo v začiatkoch automobilizmu boli sklá ozaj jednoduché, neskôr prišlo k ich intenzívnemu vývoju. Bezpečnostné laminované sklá sa objavujú v tridsiatych rokoch a približne v päťdesiatych rokoch prichádzajú zaoblené sklá. Tie sa uchytili veľmi rýchlo: ešte model Škoda 1200 vyrábaný od roku 1952 mal čelné okno z dvoch plochých tabúľ, v roku 1955 uvedená Škoda 440 Spartak však už dostala zaoblené čelné i zadné sklo. Veľa z toho, čo dnes automobilové sklá „dokážu“, získali pred mnohými desiatkami rokov. Platí to aj pre funkcie, ktoré dnes musia sklá zabezpečiť: vodičovi musia garantovať dobrý výhľad, zároveň sú dôležitým bezpečnostným prvkom a okrem toho pomáhajú dosiahnuť čo možno najlepší tepelný komfort..
Škoda 1200 — posledné čelné sklo na vozidle z Mladej Boleslavi delené na dve tabule
Dlhodobá praktickosť
Aj napriek postupnému vývoju sú okná automobilov v zásade veľmi nadčasové časti, ktoré vydržia „večne“. Keď sa sklo nerozbije, je jeho životnosť v podstate neobmedzená,“ vysvetľuje Sluka s tým, že sklá automobilov nevyžadujú ani špeciálnu údržbu. „Dobré je azda len skontrolovať stierače a občas vyčistiť alebo vymeniť ich stieradlá tak, aby jemné prachové častice a malé kamienky nepoškrabali sklo,“ dodáva. Takéto poškodenie je totiž pri okne automobilu v podstate neopraviteľné a mohlo by spôsobiť problém pri pravidelnej technickej kontrole vozidla.
Z hľadiska dnes tak dôležitej otázky ochrany životného prostredia je zásadné, že automobilové sklá sú takmer úplne recyklovateľné. „Len ich kvôli nečistotám v recykláte nemožno použiť na výrobu ďalších automobilových skiel,“ pripomína Sluka.
Zaujímavým detailom je pri čelnom a zadnom okne auta aj ich usadenie v karosérii. Zatiaľ čo v minulosti sa využívalo zasadenie skla cez gumové tesnenia, dnes sa sklá lepia špeciálnymi pružnými lepidlami. Tie zabezpečia, že sklo a karosérie môžu vzájomne pracovať v rámci odlišnej teplotnej rozťažnosti, zároveň však sklo ostáva dôležitou súčasťou celého skeletu auta. Prvé lepené sklá sa objavili už pri prvom modeli Škoda Octavia. Posledný model, ktorý používal ešte usadenie skla pomocou tesnenia, bola Škoda Felicia.