Myšlenky na využití speciálních proužků se opakovaně objevují, rozmístění po velké ploše skla láká k experimentům. Tlačítko vyhřívání zadního okna na palubní desce vypadá jako banální záležitost každodenního provozu. V chladném ránu se jen tak ledabyle stiskne, zadní sklo pokryté jinovatkou se pomalu mění v průhlednou plochu a věc je považována za vyřešenou.
Potom následuje dlouhé období, kdy se k funkci už nikdo nevrací, dokud nepřijde další vlhký a studený den. Přitom jde o věc, která v sobě skrývá více techniky a možností, než se na první pohled zdá. V redakci AutoŽivě se technice věnujeme a tohle je skutečně velmi jednoduchý koncept. Ale má svou hloubku. Zadní okno totiž neohřívá proud vzduchu z topení jako u čelního skla, ale přímo elektrická energie přivedená do tenkých odporových vodičů.
Na skle jsou naneseny úzké proužky, které mají typicky měděný nebo bronzový odstín a tvoří souvislé horizontální linie. Vyrábějí se obvykle z vodivé pasty na bázi pryskyřice a kovového prášku, která se na sklo nanese a následně se tepelně vytvrdí. Když se přes ně pustí proud, odpor materiálu zajistí přeměnu energie na teplo.
Z fyzikálního hlediska nejde o nic složitého, princip odporového ohřevu funguje ve spotřebičích desítky let. V automobilu však dostaly tyto vodiče úkol, který je přitom zásadní pro bezpečnost. Úkolem je odstranit zamlžení i námrazu právě tam, kde zpětné zrcátko za jízdy nepomůže. Zahřátí linie vede k odpaření vody z povrchu skla a k uvolnění ledových krystalů, takže je možné případný zbytek setřít.
Inženýři volí takovou hustotu čar, aby pokryly většinu plochy, ale zároveň nepřekážely výhledu. Při běžném světle jsou téměř neviditelné, výrazněji vystoupí až při dopadu slunce pod vhodným úhlem. Podle popisu výrobce zvládnou tyto proužky vyčistit zadní okno přibližně za 15 minut, někdy i rychleji, přičemž spotřebují relativně málo energie. Proudová zátěž se u osobních aut drží v mezích, aby alternátor a palubní síť nebyly přetížené při dalším odběru.
To je základní, známá funkce, se kterou se počítá tak nějak automaticky. Zajímavější je však role, kterou stejný prvek může mít v druhém plánu. V mnoha moderních vozech tyto proužky současně fungují jako anténa pro příjem rádiového signálu. Tohle už ví hodně málo lidí. Automobilka ale lehce využije fakt, že jde o kovový vodič rozprostřený přes značnou část zadního skla, a zapojí jej do systému příjmu.
Starší konstrukce někdy používaly dráty vložené do čelního skla, tam byl princip podobný. Kabelové smyčky skryté v laminovaném skle zajišťovaly dostatečnou délku vodiče pro naladění rozhlasového pásma. Tuším, že třeba starší modely Porsche tohle mají.
Později se však část výrobců od tohoto řešení odklonila a přenesla úlohu na již existující vyhřívací čáry. Výhodou je, že se ušetří samostatný kus kovu a zvenku zmizí klasická tyčová anténa, která narušovala linii karoserie. S klesajícím odporem součástek se navíc zjednodušilo připojení do rádiového obvodu.
Samotné topné vodiče ale nejsou určeny jen pro vysokofrekvenční signál, a proto museli vývojáři najít způsob, jak oddělit funkci ohřevu a příjmu. Používají se k tomu speciální vysokofrekvenční filtry a oddělovací obvody, které zajistí, že topný proud nezahltí anténní část soustavy. Napětí pro ohřev pak proudí přes relé a spínač, zatímco vysokofrekvenční část vede přes kondenzátory a cívky navržené pro konkrétní rozsah rádiových vln. Výsledkem je systém, kde jeden fyzický prvek plní dvě úlohy.
Může to mít ale své mouchy. Ruchy. V praxi se však objevily problémy, kde podle popisu řešení nefungovalo vždy hladce. V reálném provozu se při simultaneously zapnutém vyhřívání a rádiu objevoval spíše rušivý šum než čistý zvuk. Výrobci proto u těchto konkrétních modelů časem přešli zpět k tradičnější anténě, u níž bylo oddělení funkcí jednodušší a odolnější vůči místním podmínkám.
Essential Antenna Concepts: Resonance, Gain, and More
- Proužky vytvářejí horizontální linie na skle a jsou vyrobeny z vodivé pasty s kovovým práškem.
- Funkce ohřevu a příjmu mohou být odděleny pomocí filtrů a obvodů.
- Propojení s rádiovým obvodem šlo původně jednodušeji řešit u starších konstrukcí, dnes často opět vyžaduje kompromisy.
Závěrem - zadní okno vyhřívané proužky je příkladem dvouúlohového prvku: ohřevu a radiového příjmu. Umí šetřit energii, zlepšovat viditelnost v zimním provozu a zároveň vizuálně zlepšovat vzhled karoserie díky eliminaci tradiční tyčové antény. Při určitém užití a v závislosti na odolnosti místních podmínek ale může docházet k rušení zvuku při provozu rádia, což vedlo k návratu k oddělenější anténní konstrukci u některých modelů.