為什麼很多汽車的前窗是傾斜的

來源:時代範 2W

汽車傾斜的前窗傾角可以改善空氣阻力。

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汽車擋風玻璃傾斜的簡單原因是為了減少空氣阻力。氣流撞擊垂直擋風玻璃寬闊平坦的表面會大大降低汽車向前移動的能力——發動機需要更努力地工作,燃燒更多的汽油,讓汽車保持速度。當它撞到傾斜的表面時,空氣向上流動並流過汽車。

擋風玻璃是一塊夾層玻璃,其設計和製造是為了在發生碰撞時提供最高水平的安全性。夾層玻璃由兩塊玻璃製成,中間有一層薄薄的乙烯基。這三件通過在烤箱中施加高温和高壓來層壓在一起。因此,當一個小物體撞擊一塊夾層玻璃時,通常只有擋風玻璃的外層會破裂。然而,嚴重的撞擊會導致玻璃"破碎",但玻璃通常不會飛開,因為破碎的碎片通常會粘附在乙烯基內層。

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門玻璃是鋼化玻璃,就像後玻璃一樣。鋼化玻璃是通過將玻璃加熱到1,100°F以上,然後快速冷卻來生產的。"鋼化"工藝使玻璃比相同厚度的未加熱玻璃堅固許多倍。因此,允許玻璃承受鈍力。當一塊鋼化玻璃按照設計破裂時,它會分解成巖鹽大小的小玻璃,而不是大塊鋸齒狀的玻璃。由於這個原因,鋼化玻璃通常被稱為安全玻璃。

傾斜擋風玻璃的另一個好處是礫石或任何其他撞擊玻璃的'道路碎片可能被向上引導,只引起眩光打擊,而不是直接撞擊。結果是玻璃的損壞更少。當然,汽車擋風玻璃不是由車窗玻璃製成的。

它們由兩塊鋼化玻璃製成,夾在聚乙烯芯中,因此如果破碎,它們不會分解成危險的碎片。擋風玻璃的設計使其即使在破裂時也能保持在一起。擋風玻璃的傾斜度與其結構一樣,是一種安全功能。

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首先,這種形式使車輛看上去更美觀,無突兀的稜角;汽車在向前行進的過程中會遇到較強的空氣阻力,而前窗玻璃向後傾斜,能使迎面而來的空氣輕易地從玻璃上方流過。

因此,前窗玻璃傾斜安裝符合減小空氣阻力的道理。當然,也有例外,比如大貨車的前擋風玻璃。小汽車空間雖小,但各方面設施都較全面,座椅還可放下來讓人仰躺着休息,但大貨車就不可能了。貨車行駛在路上的運輸時間比小汽車長得多,所以為了提高司機駕駛的舒適度,駕駛室只能儘可能設計得寬大一些,而垂直玻璃留出的空間比傾斜玻璃大。

不過,汽車前窗玻璃傾斜安裝的更重要原因,卻是為了保證行車的安全。當晚上乘坐在公共汽車上,透過豎直安裝的側向玻璃窗向外觀望時,如果車內比較明亮,車裏面的景物就會在玻璃上形成清晰的虛像,這個虛像會和窗外的景物重疊在一起,使人產生難辨內外的幻覺。這時的玻璃窗就像是一面透明的鏡子。

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如果汽車的前窗玻璃也是豎直安裝的,車內景物的虛像就會反映到前窗玻璃上,和車外景物的影像重疊混雜在一起,給觀察道路和車流、行人情況的司機造成視覺上的困惑,極容易導致交通事故的發生。所以夜晚開車儘量不要打開車內的燈。

那麼,為什麼把前窗玻璃傾斜一定角度後,就能避免視覺干擾呢?原來,汽車前方的景物是通過光線透射過玻璃而落入司機眼睛裏的`,而車內景物的虛像則是由玻璃反射光線的原理被司機所看到。

因此,汽車前窗玻璃經過傾斜後,它的透射光線性能幾乎不會變,根據平面鏡成像原理,平面鏡所成像的大小與物體的大小相等,像和物體到平面鏡的距離相等,像和物體的連線與鏡面垂直,即平面鏡所成的像與物體關於鏡面對稱,因此前窗玻璃前傾後便將車內景物的虛像反射到了司機視野的上方,對行車安全有着非常實際的作用。

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首先,傾斜的前車窗傾角可以改善空氣阻力。因為傾斜前車窗的形狀讓風被引導在玻璃上方,這將產生空氣動力學的效應,減少了前方的空氣阻力。這將使汽車進一步降低油耗,減少碳排放量,並提高燃油效率。此外,空氣阻力還會降低行車噪音,使駕駛更加平穩。

其次,傾斜的前車窗傾角也有助於最大化駕駛員的視野。傾斜車窗設計可以提高面罩的高度,並允許汽車前部和側面的設計,這使得駕駛員更容易看到汽車前方和側方的道路情況。

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這對於長途駕駛,特別是高速公路上駕駛員的視野至關重要,可以大大提高駕駛安全性和可操縱性。

最後,傾斜的前窗還可以減少雨水在車窗上的停留時間。如果玻璃是垂直的,比如直立,幾乎很可能讓雨水的留步時間要更久,而傾斜的形狀會使得雨水沿着向下的.斜面順暢流動,從而簡化了同時行駛的視野不清情況處理。

總之,汽車的前車窗為什麼要傾斜有多重原因,其中包括減少空氣阻力、最大化駕駛員的視野和減少雨水留步時間等原因。傾斜的設計可以提高汽車的燃油效率和駕駛安全性。

同時,還可以提高乘客的舒適乘坐體驗。因此,汽車前車窗玻璃的傾斜設計被認為是現代汽車設計中的重要創新之一。

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