大客车车速相对较慢,空气阻力收速度影响小,一般不通过流线造型减小风阻,所以风挡一般也不倾斜,一般前悬(最前方车轮到车头的距离)上要开车门,如果风挡倾斜,车门的开度(宽度)会受到影响,车高,如果风挡倾斜,司机座位需要后移,这会影响视线,使司机不容易观察到车前下方的情况。最主要的原因就是第一条,风挡倾斜都是为了配合流线造型,如果造型不流线,则没有必要装倾斜风挡。
如果汽车的挡风玻璃都竖直安装,根据光的反射定律,灯光会被迎面驶来的汽车的前挡风玻璃反射回来,耀眼的光线会使司机睁不开眼。汽车的车灯发出的光线经汽车甲的前挡风玻璃反射进人汽车的司机的眼睛。耀眼的光线会使司机睁不开眼,从而容易引发交通事故。假如对方车的前挡风玻璃安装成倾斜状。就可使射去的光向上方空间反射。
所有汽车的车灯离地面的高度大致相同,而大汽车车身较高,驾驶员和前挡风玻璃也相对较高,即使挡风玻璃做成竖直的,经大汽车前挡风玻璃反射的灯光也不会反射到对方司机眼中而是在司机前上方。
车灯发远光时是近乎平行于地面的平行光,偏离平行地面角度越大,光的强度越弱,再者,由于大汽车后车窗的构造和车前挡风玻璃的高度较高,因此后面车上的灯光一般不会通过本车竖直安装的挡风玻璃形成明亮的虚像同时反映到司机的视野里。
小轿车的挡风玻璃是倾斜的主要是避免平面镜成像。夜晚,如果车内开灯,挡风玻璃就会像平面镜一样,将车内物体的像成像在车前方的路面上,会干扰司机看路面的情况,发生危险;而大货车的挡风玻璃是竖直的是因为大货车的驾驶室高出地面许多,即使车内物体在前方成像会高出地面很多,不会干扰司机的视线。
经常开车、坐车的人或许都发现一个现象:都是前挡风玻璃,小汽车的前挡风玻璃呈弧形且是斜的,而大客车的玻璃呈直角且是垂直的,这是为什么呢?今天就来为大家揭秘同为挡风玻璃,却存在不同设计的背后原理。
* 视觉美观
从视觉感受上来讲,弧形给人的感觉更加柔和、舒服,方形则看起来比较硬朗。小汽车服务于个体车主,为了符合个体的个性化审美,所以前挡风玻璃设计成倾斜状,有利于车身的美观性提升,使车子看起来不那么呆板。而绝大多数的大车主要以强调功能为主,比如公交车、货车等,所以审美并没有排在很重要的位置。
* 驾驶员操作需求
轿车与小型卡车(皮卡)采用的是发动机前置,而客车,重卡,工程车辆等采用的多为发动机中置的设计,发动机前置的车辆,前风窗玻璃倾斜度高也就比较好理解了,毕竟有个发动机罩。而大车作为营运车辆的车头设计,不受发动机限制,并且运营车辆的平均持续工作时间要比私家车长的(说出租车的就不要杠了),所以车头设计要更加考虑人体工程学,增加驾驶员的操作范围,增大对踏板的作用力,减轻工作强度,这一点对于需要彻夜运行的长途客车与卡车来说至关重要。所以大型车辆驾驶员座椅相对较高,既然提高了顶盖高度,挡风玻璃自然要变成直角并且垂直,否则会影响驾驶员的开车视野。
* 阻力因
小汽车开到一定速度时,如果风阻太大,会对汽车的稳定性、动力、油耗、风噪等有直接影响。把小汽车前挡风玻璃设计成倾斜状,加之流线型的车身,可以将风阻降得很低,不仅对提升动力有帮助,还可以降低油耗。而大车因为整体的箱型结构较大,即便改成倾斜设计效果也不明显。并且,出于安全考虑大多数大型汽车往往会被限速,所以,风阻对速度的影响也没有小汽车那么重要。
* 行车安全性
决定前挡风玻璃是不是倾斜,最重要的还是行车安全考虑,小汽车设计成倾斜可以有效规避“镜面成像效应”。虽然汽车玻璃是透明的,但在光线昏暗或夜间,车内物体会通过风挡成像,因为轿车坐姿低,这会导致成像与车外主视线内的物体重叠,影响驾驶员观察路况,这也是为什么晚上行车车内一般不开灯的原因。如果前挡玻璃倾斜安装,在玻璃上形成的虚像在司机视野的上方,可以避免司机对虚像的误判。
大货车则因为坐姿高,驾驶员一般习惯往斜下方看,即便有一定程度的重叠也不会有大影响,而且公交车和大货车由于本身车身高,玻璃竖装的背景是天空,车内人和物形成的虚像映在玻璃上基本显示不出来,对司机造成的干扰几乎为零。
另外,倾斜设计能够有效降低行人发生碰撞时的危险系数。我们知道,行人被汽车撞击后,在巨大的冲击力下,头部很有可能会撞到风挡上。如果风挡是竖直,就好比撞到一面墙上,伤害更大;而大车由于底盘离地较高,一般行人碰撞后不会撞到风挡上,所以即便改变,它对行人的保护也不会有很大帮助。
* 汽车结构设计
大车挡风玻璃采用竖直设计和汽车结构也有关系。轿车由于车头长,能够给与造型设计更多选择。而大货车则以实用高效为优先,还要做到尽可能减小车头的尺寸(因为受车长的限制),所以在风挡倾斜设计并不适用。
以上几点因素综合考量之后,便决定了大小汽车两种不同的挡风玻璃设计。小小的设计却藏着大大的心思,这就是汽车设计的魅力所在。
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