Tejadilhos de vidro: design, controlo térmico, segurança e vidro inteligente

Os tejadilhos de vidro podem deixar entrar mais luz natural no habitáculo e proporcionar aos passageiros dos bancos traseiros uma vista mais ampla, mas o tamanho do tejadilho, por si só, diz pouco sobre o conforto ou a qualidade da engenharia. As questões relevantes são se o tejadilho abre, como o envidraçado gere a luz e o calor, o que acontece quando o vidro com opacidade regulável fica sem alimentação elétrica e como o sistema completo afeta o espaço para a cabeça, o peso, o ruído, a segurança e a reparação.

Configurações de tejadilho fixo, de abrir e dividido

Os termos teto de abrir, moonroof e tejadilho panorâmico são utilizados de forma inconsistente. Os fornecedores de sistemas de tejadilho distinguem, em vez disso, entre tejadilhos panorâmicos fixos, tejadilhos panorâmicos de abrir e tetos de abrir mais pequenos. A designação comercial não indica a dimensão efetiva da abertura, o número de painéis nem se existe um estore opaco. Webasto: Fixed and opening passenger-car roof systems

Um tejadilho de vidro fixo é colado à carroçaria e não permite ventilar o habitáculo. Pode ser constituído por um único painel ou por vários painéis separados.
Um tejadilho de vidro de abrir desliza, inclina-se ou combina os dois movimentos. A área de vidro visível pode ser muito maior do que a abertura por onde passa o ar.
Um tejadilho dividido utiliza painéis separados, muitas vezes por uma travessa estrutural.
Um tejadilho com para-brisas panorâmico prolonga o para-brisas por cima dos ocupantes e pode acrescentar um painel traseiro separado.

Tejadilhos de abrir mais pequenos

Um painel compacto de abrir sobre a primeira fila pode proporcionar ventilação sem substituir a maior parte do tejadilho metálico. Esta configuração continua disponível em veículos atuais; não se limita aos automóveis das décadas de 1980 e 1990.

Tejadilhos panorâmicos de abrir

Um tejadilho panorâmico de abrir combina habitualmente um painel dianteiro móvel com um painel traseiro fixo. Calhas, motor, vedantes, drenos e defletor de vento têm de caber em redor da abertura.

Tejadilho panorâmico do Nissan Ariya com abertura dianteira

Tejadilhos panorâmicos fixos

Um tejadilho fixo dispensa o mecanismo de abertura e os respetivos vedantes móveis. Não permite ventilação, mas pode criar uma grande superfície envidraçada contínua.

Vidro dividido e para-brisas prolongados

Os painéis separados podem conservar uma travessa entre as filas de bancos ou permitir que o fabricante adapte a vista e o sombreamento a cada fila.

Alguns veículos prolongam o para-brisas muito acima dos ocupantes dianteiros e utilizam outro painel de vidro atrás deste. Isto cria uma exposição solar diferente da de um painel convencional sobre os bancos.

O que o vidro realmente faz

Um painel de tejadilho é um vidro de segurança automóvel, não um vidro arquitetónico comum. O Regulamento n.º 43 da ONU define e ensaia vários tipos de vidro e abrange a fragmentação, a resistência mecânica, o comportamento ao impacto e a resistência a variações de temperatura, radiação, humidade, abrasão e produtos químicos. UNECE: UN Regulation No. 43 — Safety glazing

A afirmação de que todos os tejadilhos de vidro são laminados «como um para-brisas» é demasiado abrangente:

O vidro temperado é um painel único submetido a tratamento térmico para aumentar a resistência e controlar a forma como se fragmenta.
O vidro laminado une duas ou mais camadas de vidro através de películas intercalares de plástico. A película intercalar pode reter os fragmentos partidos e também incorporar funções acústicas, de controlo solar ou de opacidade regulável.

A construção depende do veículo, da posição do painel, do mercado e do design do tejadilho. Nenhum dos tipos é inquebrável. Uma lasca ou fissura deve ser avaliada de acordo com as informações de reparação do fabricante, porque o painel, o adesivo, a moldura, os vedantes e os mecanismos próximos formam um único conjunto.

Luz, UV e calor são fatores diferentes

Três efeitos são frequentemente reunidos sob a palavra tonalidade:

A transmissão de luz visível determina a luminosidade do habitáculo e o encandeamento.
A transmissão de radiação ultravioleta é relevante para a exposição da pele e o desvanecimento dos materiais.
A transmissão de energia solar determina quanta energia solar chega ao habitáculo ou é irradiada novamente para o seu interior sob a forma de calor.

Um painel escuro pode reduzir o encandeamento sem oferecer a mesma rejeição de calor que um revestimento especificamente concebido para controlo solar. Uma proteção UV elevada também não demonstra, por si só, o desempenho relativamente aos infravermelhos ou à energia solar total.

Os revestimentos de controlo solar podem refletir a energia infravermelha antes de esta entrar no habitáculo. A AGC apresenta um exemplo de produto, e não um resultado universal: transmissão de 30% da energia solar, face a 55% no vidro verde tingido utilizado na comparação. O resultado num veículo de produção depende da área do tejadilho, do revestimento, da tonalidade, do habitáculo, das condições meteorológicas e do método de ensaio. AGC Automotive: Infrared-reflecting automotive glass

Uma superfície de baixa emissividade, ou low-e, controla a transferência de calor por radiação na face interior do vidro. Pode reduzir a sensação de superfície quente ou fria junto ao tejadilho e diminuir as necessidades de climatização; é frequentemente combinada com um revestimento separado refletor de infravermelhos para controlar o calor solar no verão. AGC Automotive: Low-e panoramic-roof glass

Um estore opaco bloqueia diretamente a luz visível. O tecido, a refletividade, a caixa de ar e o ajuste determinam o desempenho térmico, enquanto a caixa e as guias ocupam espaço e acrescentam peso.

Num veículo elétrico, o calor no habitáculo ou a sua perda é importante porque o sistema de climatização consome energia da bateria de tração. Um envidraçado melhor pode reduzir essa carga, mas não existe uma penalização ou vantagem de autonomia universal associada a «um tejadilho panorâmico».

O vidro com opacidade regulável não é uma única tecnologia

Comutável, regulável e vidro inteligente são termos genéricos. Os dispositivos de partículas suspensas (SPD), os sistemas de cristais líquidos, como o PDLC, e os materiais eletrocrómicos utilizam mecanismos diferentes. A Continental descreve os três como alternativas; chamar «eletrocrómico» a qualquer tejadilho com opacidade regulável é incorreto. Continental: Switchable automotive-glass technologies

A película SPD utiliza partículas suspensas cuja orientação muda sob um campo elétrico, alterando a transmissão de luz.
Os sistemas de cristais líquidos e PDLC alteram a orientação dos cristais líquidos numa camada de polímero. Consoante o design, o painel pode tornar-se transparente, mate, apresentar padrões ou ficar parcialmente opaco através da dispersão da luz.
O vidro eletrocrómico altera as propriedades óticas através de um processo eletroquímico. A velocidade de transição, a gama de tonalidades, a cor, o consumo de energia e o comportamento sem alimentação são específicos de cada produto.

Um estado escurecido não equivale automaticamente a um estore sólido. Alguns sistemas dispersam a luz visível e continuam a iluminar o habitáculo. A rejeição de calor também depende das restantes camadas do envidraçado.

Porsche Taycan Variable Light Control

A Porsche descreve o tejadilho do Taycan como uma película de cristais líquidos eletricamente regulável, e não como vidro eletrocrómico. Sem alimentação elétrica, o tejadilho fica mate. As definições Clear, Semi e Bold alteram a camada de cristais líquidos, e nove segmentos permitem criar padrões ou sombrear progressivamente o tejadilho. A Porsche também descreve um revestimento prateado exterior para reflexão solar, um revestimento low-e interior e um consumo elétrico inferior a 20 W. Porsche: Taycan Panoramic Roof with Variable Light Control

Renault Solarbay

O tejadilho Solarbay fixo do Renault Scenic E-Tech Electric utiliza uma película PDLC entre duas placas de vidro. Quatro seleções tornam o tejadilho transparente ou opaco, ou alteram separadamente as zonas dianteira e traseira. A Renault salienta que a luz natural continua a entrar no estado opaco, o que demonstra por que motivo opaco numa descrição de produto não significa necessariamente a escuridão de um estore sólido. Renault: Scenic E-Tech Electric Solarbay panoramic roof

Estes exemplos mostram por que razão a tecnologia, as camadas do envidraçado, os estados disponíveis e o estado predefinido sem alimentação devem ser verificados separadamente.

Estrutura, segurança, peso e reparação

Uma grande abertura no tejadilho altera os caminhos de transmissão de cargas da carroçaria, mas isso não justifica a afirmação geral de que um tejadilho de vidro torna um veículo inseguro. O painel colado, as longarinas do tejadilho, as travessas dianteira e traseira, as travessas intermédias, os reforços e os adesivos são projetados como um sistema.

Os regulamentos relativos aos vidros abrangem o painel. Requisitos distintos abrangem a estrutura do tejadilho. Nos Estados Unidos, a norma FMVSS n.º 216a aplica uma placa rígida aos dois lados do tejadilho; a maioria dos veículos com peso sem carga inferior a 2.722 kg tem de resistir a uma força até três vezes esse peso, dentro dos limites de deslocamento e de contacto com a cabeça estabelecidos pela norma. NHTSA: FMVSS No. 216a roof-crush test procedure

Trata-se de um valor regulamentar mínimo, não de uma prova de que todos os tejadilhos têm um desempenho idêntico. Compare os resultados dos ensaios de colisão do veículo e ano-modelo exatos, em vez de deduzir a segurança a partir da quantidade de vidro.

O peso e o espaço para a cabeça também dependem do sistema completo: vidro, adesivo, moldura, reforços, forro do tejadilho, estore, calhas, motor, drenos, cablagem e eletrónica. Um tejadilho fixo pode dispensar a caixa e o mecanismo de um tejadilho de abrir. A eliminação de um estore pode libertar espaço para a cabeça e reduzir a massa, enquanto os vidros low-e ou de opacidade regulável acrescentam revestimentos, películas, condutores, controlos e requisitos de reparação.

O ruído depende do design. A construção laminada e as películas intercalares acústicas podem atenuar algumas frequências, enquanto o design dos vedantes, a rigidez do tejadilho, a absorção do forro, o impacto da chuva e um painel aberto alteram aquilo que os ocupantes ouvem.

Os detalhes de reparação são importantes:

O painel de substituição tem de corresponder ao design de tejadilho homologado.
A colagem, os primários, o tempo de cura, os vedantes, os acabamentos, a cablagem e as ligações do vidro de opacidade regulável têm de seguir o procedimento de reparação.
Um tejadilho de abrir acrescenta vedantes móveis, drenos, calhas e controlo antientalamento.
As barras e a carga no tejadilho têm de utilizar pontos de fixação aprovados e preservar as folgas dos painéis de abrir. A EVKX aborda este tema em Roof cargo on electric vehicles.

O que os compradores devem verificar

O tejadilho é fixo, inclinável, deslizante ou amovível, e qual é a dimensão efetiva da abertura?
Existe um estore totalmente opaco, um estore translúcido, vidro com opacidade regulável ou nenhum sistema de sombreamento móvel?
Os desempenhos de transmissão de luz visível, UV e energia solar total são publicados separadamente?
Qual é o conforto em todas as filas de bancos sob sol forte, nos estados mais transparente e mais escuro?
No vidro com opacidade regulável, quais são as zonas, o tempo de transição, o estado mais escuro, o consumo de energia e o estado predefinido sem alimentação?
Quanto espaço para a cabeça resta em cada fila?
As barras ou caixas de tejadilho são aprovadas e qual é o limite de carga dinâmica do tejadilho?
Num tejadilho de abrir, onde se encontram os drenos e que manutenção está especificada?
Quanto custa o vidro de substituição e como é que as condições do seguro e da garantia abrangem o tejadilho?
Num veículo usado, as extremidades, os vedantes, o forro e os canais apresentam fissuras, humidade, ruído aerodinâmico ou sinais de reparação anterior?

O melhor tejadilho é aquele cujo comportamento em termos de luz, calor, abertura e utilização se adequa ao clima e ao caso de uso — não aquele que tem a maior área de vidro ou a designação comercial mais ambiciosa.