لماذا يتحطم الزجاج الأمامي للسيارة، شرح علمي

رغم أن حالة الزجاج الأمامي قد تبدو مثالية للوهلة الأولى، فإن الواقع قد يكون مختلفاً تماماً، وقد تكون مقاومته الفعلية لأي صدمة، مهما كانت صغيرة، قد تضررت تماماً، مما يعرّض سلامتك وسلامة من يرافقك في سيارتك للخطر.

إن المقاومة الفعلية للزجاج أقل بكثير من مقاومته النظرية. وهذا ما يفسر الحالات الشاذة التي نلاحظها كثيراً بشأن الآليات المختلفة التي تؤدي إلى كسر الزجاج الأمامي. وقد أوضحت أول نظرية نُشرت لتفسير سبب تكسر الزجاج (A.A. Griffith، 1921) هذا الأمر: فالإجهاد اللازم لتوسع الضربة يتناسب عكسياً مع حجمها. أي أنه كلما كبر الضرر، قلّت القوة اللازمة لزيادة حجمه. وبعبارة أخرى، كلما زاد حجم الضربة قلّت مقاومة الزجاج الأمامي ككل.

وهذا يعني أن أي شرخ مجهري، وهي شروخ يكاد لا يُلاحظ بالعين المجردة، وأحياناً لا يكشفه حتى الفحص الدوري للزجاج الأمامي، قد يكون قد أفقد الزجاج مقاومته تماماً لتلقي الصدمات.

ومن العوامل الأخرى التي تؤثر سلباً في مقاومة الزجاج، الرطوبة المحيطة. فقد تعمّق دراسة أُجريت عام 1967 (S. Wiederhorn) في هذه النظرية، وأثبتت أنه حتى مع إجهادات ضئيلة للغاية، وبوجود الرطوبة، تنمو الضربة في الزجاج باستمرار دون توقف، ولو جزيئاً تلو جزيء. كما أظهرت دراسات أحدث أجرتها شركة Belron Technical في هذا المجال أن درجة الحرارة وتقلباتها عوامل أخرى تعمل على نمو الأضرار الخفية في الزجاج الأمامي.

يتعرض الزجاج الأمامي إلى إجهاد مستمر منذ لحظة تصنيعه. فقطع الزجاج وثنيه وتقويسه، بل وحتى الطبقة الداخلية المصفحة التي تمنع تحطمه إلى شظايا عند تشققه، كلها تُبقي في الزجاج إجهاداً متبقياً مجمداً منذ لحظة إنتاجه. كما أن حجم الزجاج وشكله وانحناءه، بل وحتى اتجاهه وميله وتوزيع كتلته، تولّد توترات داخلية مهمة. وقد يزول ذلك التوازن الدقيق الذي تحقق لحظة التصنيع نهائياً عندما يتعرض الزجاج لصدمة، مهما كانت صغيرة.

عبور حفرة بسرعة 30 كم/س يولّد على الزجاج الأمامي قوة تعادل 5 جيومصدر آخر للإجهاد الذي يتعرض له الزجاج الأمامي هو تركيبه نفسه في الإطار الذي يشغله في السيارة. فالمواد اللاصقة التي تثبّته بالمركبة قد تسبب توترات إضافية، بسبب الفروق البعدية وأنواع المواد اللاصقة المستخدمة في تثبيته. كما أن لكل زجاج أمامي نمطاً خاصاً من التوتر، لأن خصائص الزجاج قد تختلف من دفعة إنتاج إلى أخرى. ولكونه جزءاً من الهيكل الإنشائي للمركبة يمنحها صلابة ويسهم في عدم انهيار سقف السيارة عند الانقلاب، فإن تركيبة الزجاج الأمامي تتأثر أيضاً بعوامل كالالتواء الذي يتعرض له الهيكل بسبب قوى الجاذبية (جي) الكبيرة الناتجة عن التسارع والتباطؤ وأخذ المنعطفات. فهل تعلم أن عبور حفرة بسرعة 30 كم/س يولّد قوة تعادل 5 جي من التسارع على الزجاج الأمامي؟

ولا ننسى أن هيكل السيارة، كأي معدن، يتمدد ويتقلص (ولو بمقادير أقل من المليمتر) بسبب تغيرات درجات الحرارة. وقد تؤدي هذه التغيرات إلى تشوهات في الهيكل الذي يتمدد أو يتقلص، مما يزيد التوتر والإجهاد اللذين يتعرض لهما الزجاج الأمامي. لذلك فإن التغيرات المفاجئة في الحرارة، كتلك التي نحدثها عندما نحاول في الشتاء إزالة الجليد عن الزجاج الأمامي بالماء الساخن، أو في الصيف بتوجيه تيار الهواء من المكيف مباشرة نحوه، قد تتسبب في تشقق الزجاج أو تحطمه.

وفي تجارب أُجريت على زجاج أمامي يحتوي على نقاط تآكل أو ضربات صغيرة، عند درجة حرارة خارجية تبلغ -10 درجة مئوية، تحطم 81% من الزجاج في أقل من 5 دقائق بعد تشغيل التدفئة في السيارة. وعند -5 درجات مئوية تحطم 70%، وحتى عند 0 درجة مئوية تحطم 59% من الزجاج. وأُجريت الاختبار نفسه على زجاج أمامي أُصلح بعد تلك الضربات الصغيرة بدلاً من استبداله بالكامل، ولم يتحطم أي منه. وأُجريت التجربة أيضاً في الحالة المعاكسة: سُخّنت الجهة الخارجية للزجاج حتى بلغت 80 درجة مئوية، بينما بقيت الجهة الداخلية عند 30 درجة مئوية. ورغم أن الزجاج الأمامي لم ينهر، فقد نمت الضربة بوضوح، مما يعني أنه إذا تكرر السيناريو فسينكسر لا محالة.

وتصل جميع استنتاجات الأبحاث التي أجراها المختصون في هذا المجال إلى النتيجة نفسها: الزجاج الذي يتعرض لضربة ينكسر في النهاية دائماً. قد يستغرق ذلك وقتاً أطول أو أقل، لكنه ينكسر دائماً. أما الزجاج المُصلَح فيستعيد مقاومته الأصلية دائماً.

لذلك، إذا أردت تجنب المفاجآت غير المتوقعة، فإذا لاحظت ضربات صغيرة على الزجاج الأمامي لسيارتك، فلا تتردد وخذه للإصلاح. إليك بعض النصائح في حال تحطم الزجاج الأمامي. تغطي معظم وثائق التأمين هذه الإصلاحات، وتُنجز في ساعة واحدة تقريباً، لذا سيصعب عليك إيجاد عذر لعدم القيام بها وتجنب حادث محتمل.