为什么汽车玻璃边缘有黑色的小点
2023-05-30秋叶
阅读(科学探秘) 2023年4期
秋叶
坐车时,你留意过车窗或前挡风玻璃边缘的那一圈黑点吗?仔细观察可以发现,黑点的大小并不相同,靠近玻璃边缘的会比较大。这样的设置并不是随意安排的,而是跟它们的作用——防止车窗炸裂息息相关。
玻璃车窗一般固定在金属窗框上,玻璃边缘和窗框紧密贴合。夏天烈日暴晒的时候,玻璃窗和金属框都会受热膨胀,但是玻璃和金属膨胀的程度却不同。相比于透光的玻璃,不透光的金属所吸收的阳光的能量更多,而且铁的比热容也小于玻璃,所以在同样环境下暴晒,金属窗框升温会比玻璃更明显。在暴晒时,金属窗框的膨胀会比玻璃内部大,玻璃边缘在金属框的牵拉下随金属框一起膨胀。由于膨胀不均匀,玻璃中会产生应力(物体由于外因而变形时,在物体内各部分之间产生相互作用的内力,以抵抗这种外因的作用,并试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置),如果应力過大,就可能会导致玻璃碎裂。
相比于几乎完全透光的玻璃,完全不透光的黑点可以吸收更多热量,被暴晒时温度也会较高。因此,最小的一排黑点可以让附近的玻璃膨胀程度略高于不贴黑点处的玻璃。随着黑点逐渐变大,玻璃温度也是逐渐变高,膨胀程度也缓慢增大,直到接近窗框处,膨胀的程度达到最大。这样就使得玻璃的温度是从边缘向中心逐渐降低的,有助于玻璃更加均匀地膨胀,防止玻璃内部应力过大造成炸裂。
同样的,冬天气温低,车子里面又热,车内外的温差非常大,利用黑色吸热散热快的原理将热量集中,并且通过这种从外向内的圈到圈的过渡使热量逐步均衡,由此可以达到保护玻璃的效果。
除了车窗和前挡风玻璃边缘,有些后视镜上方也有小黑点。这些黑点的位置还有面积,都是经过专家精心设计的,可以让它们在尽量不阻碍驾驶员视线的同时,减少日光对眼睛的直射,一定程度上有助于缓解司机的驾驶疲劳。