【马自达技报】新款Roadster综述

2016-10-120阅读0

  摘要

  自第一代车型投放市场以来,Roadster二十五年来一如既往,始终坚持追求“人车合一”和“Lots of Fun(无穷乐趣)”的理念。第4代新款Roadster以“纵享人生(Joy of the Moment, Joy of Life)”为产品理念,极致追求“驾乘乐趣的进化”,以“感觉”为关键词开发商品。我们通过以下几点价值,实现了这种产品理念。

  1.令每个人都一见钟情的设计

  2.令每个人都为之着迷的驾乘体验

  3.令每个人都有能释放自我、焕发精神的好心情

  Summary

  We have been pursuing “Jinba-ittai (Oneness between horse and rider)” and “Lots of Fun” consistently for Roadster without any deviation for the past 25 years since the introduction of its first model. The product concept of the 4th generation New Roadster is “Joy of the Moment, Joy of Life”. We have worked on “the evolution of senses and sensations through which people enjoy cars”, and conducted product development with “Sensation” as the keyword. The above-mentioned product concept has been realized as described below.

  1.“A look that gets the heart racing”

  2.“Driving experience that will captivate any driver”

  3.“Pleasantly refreshing roadster experience that anyone can enjoy”

  1. 前言

  从第一代开始,Roadster就一直在追求“人车合一”,也即人与车心灵相通,合二为一的境界;而且不只有驾驶,而要有各式各样的乐趣的“Lots of Fun”产品。第4代新款Roadster的开发也一如既往地坚持这两个不变的主题,将“为坚守而改变”作为挑战的关键词,将Roadster独有的驾乘感受与乐趣最大化。本文将介绍新款Roadster的产品理念,以及践行该理念的产品整体的概要。

  2.产品理念

  Roadster追求“人车合一”的驾乘感受和“Lots of Fun”,是因为没有将汽车看待成孤立的个体。欣赏外观、纵情驰骋、品味感触、张扬个性、会友言欢——因为有了这辆汽车,人生会变得更快乐、更充实。怀着这一超越汽车境界的美好愿望,新款Roadster选择了“纵享人生(Joy of the Moment, Joy of Life)”作为产品理念。

  为了更纯粹地实现这一产品理念,新款Roadster不仅有汽车层面的进化,即SKYACTIV技术和“魂动”设计的进化,还打破了第1代、第2代和第3代的传统思路,极致追求“驾乘乐趣的进化”,为推动进化的飞跃式发展,以“感觉”为关键词展开了汽车开发和制造(Fig. 1)。

  

Fig. 1 Direction of Evolution

  并且,通过“令每个人都一见钟情的设计”、“令每个人都为之着迷的驾乘体验”、“令每个人有都能释放自我、精神焕发的好心情”这3个价值,实现了上述产品理念。

  3. 令每个人都一见钟情的设计

  看一眼就怦然心动,坐进去就会露出笑容,想要马上打开车顶驾车驰骋,并且随着岁月的流逝,愈发变得不可替代。新款Roadster就是要纯粹地表现出了这份独有的快乐。

  3.1 外观设计

  在外观设计方面,新款Roadster将人作为主角,实现了令驾驶员最显优雅的布局比例。驾驶舱略微后移,使驾驶员在落座时看上去感觉是位于车体正中央,不仅在敞篷状态下非常美观,而且能凸显驾驶员的身姿,传递出驾驶员的满足感和兴奋感。新款Roadster还进一步深化了“魂动”设计主题,在实现紧贴路面的稳定感的同时,表现出了无论前后左右哪个方向都能立即有反应的敏捷性。作为外观的关键,为了实现世界上最低、最短的前悬,采用了世界上最小、最轻的4灯LED车头灯(Fig. 2)。

  

Fig. 2 Exterior Design

  3.2 车内设计

  车内设计的宗旨是要做到让人们只要看到、只要坐进去,就会露出笑容,跃跃欲试。坐进驾驶室,可以清楚地看到从门饰板顶部直通前翼子板顶点的棱线,这也是敞篷车特有的开放感,又强调了人与汽车的一体感。新款Roadster还进一步追求敞篷车所独有的乐趣,坐在车上,可以实时感受到树荫下的阳光、反射的夕阳等环境变化。而且,配置在同一轴线上的车速表、小直径方向盘,仪表板、左右完全对称的圆形散热孔等,令驾驶舱整齐划一,营造出了可以集中精力驾驶,令人心情舒畅的紧凑空间(Fig. 3)。

  

Fig. 3 Interior Design

  4. 令每个人都为之着迷的驾乘体验

  Roadster从第一代起,就将重点放在了“驾乘乐趣”,而不是绝对性能。正如第2章介绍的那样,新款Roadster开发时的关键词是“感觉”。特别是在驾乘方面,融入了“轻快”、“尽在掌握、随心驰骋”的主题。

  4.1 轻量化

  轻量化是实现“轻快”最基本的方法。新款Roadster为了从根本上减轻重量,全面采用新设计,运用之前积累的技术诀窍,以及最新的SKYACTIV技术和理论,通过功能最优配置、小型化、结构革新、扩大轻质材料的使用等方式,使重量比上一代款式减轻了100kg以上(Table 1)。

Table 1 Weight Comparison

  New Model

  (1.5L / 6MT)

Previous Model

  (2.0L / 6MT)

  Difference

990 kg

1,120 kg

  ▲130 kg

  (1)功能最优配置和小型化

  通过重新对双座敞篷轻型跑车理想的车体和底盘结构进行彻底推敲,新款采用了比上一代更小的车辆尺寸。为此,新款对制动器尺寸、轮胎和轮毂的尺寸进行优化,并且将轮毂螺栓改回4个,与上一代相比,成功实现了小型化。发动机也通过缩小排量,实现了发动机主体、进排气系统、冷却系统、传动系统的轻量化(Table 2)。

Table 2 Exterior Dimension

  New Model

  Previous Model

  Difference

  Overall length (mm)

3,915

4,020

  ▲105

  Overall width (mm)

1,735

1,720

15

  Overall height (mm)

1,235

1,245

  ▲10

  Wheel base (mm)

2,310

2,330

  ▲20

  (2)结构革新

  在全新设计车辆的过程中,车体外壳、底盘的结构得到了彻底改进,大幅减轻了重量。车体外壳方面,通过优化骨架,使从上代车型开始采用的高位脊梁式车架实现大截面化、直通化,以及扩大不锈钢材料的使用等方式,不仅实现了历代最轻的车体,而且兼顾了高刚性(Fig. 4)。

  

Fig. 4 Expand Use of High Tensile Material

  底盘也通过重新优化骨架,将车体骨架的一部分作为底盘骨架使用,以桁架形状连接骨架等,实现了重量轻、刚性高的结构。

  动力传动系统通过采用新设计的小型轻量的6速手动变速器和差动齿轮,实现了轻量化。

  (3)扩大轻质材料的使用

  新款Roadster进一步扩大了铝合金材料的使用。车体方面,除了上一代款式就使用铝合金的发动机盖和行李舱盖以外,此次把前翼子板、前后保险杠、椅背杆、下横构件、舱壁板和软顶连杆等也改为了铝合金。底盘方面,除了上代就采用铝合金的前上摆臂、下臂、动力机组车架、后轮毂支撑的以外,前转向节也改为铝合金。此外,部分线束,以及动力传动系统中的差动齿轮的壳体等也改为了铝合金。

  座椅的椅背和坐垫也利用新技术,采用了网眼式的新结构。铝合金轮毂也采用了新的轻量化工艺(Fig. 5,6)。

  

Fig. 5 Expand Aluminum Applied Parts

  

Fig. 6 Seat with New Structure

  (4)每克必争/p>

  除了前面介绍的大型部件的轻量化措施,新款Roadster还推行了马自达历代跑车一贯采取的“每克必争”策略。对于车辆的每一个零部件,哪怕只减轻1克,也要努力去做。车体和底盘的加强部件在不影响强度的部分设置了减重孔,还去掉了对焊接没有影响的顶端部分。车窗玻璃去掉了肉眼看不到、在功能上多余的部位,并且设置了减重孔。调节座椅前后位置的拉杆也最大限度缩小了直径。

  下表为轻量化的主要部件(Table 3)。

Table 3 Extract Weight Reduction Major Items

(1) The most appropriate function allocation and downsizing About 30%
Vehicle area
Chassis Fr. brake

  Tire & wheel

  bearing

  Brake booster

Downsize 15"⇒14"

  Downsize 205/45R17(7J)⇒195/50R16(6.5J) Fr.&Rr. hub

  Reduce weight by axle load reduction. 4 hub bolts

  Appropriate size by weight reduction: 9"⇒8"

Powertrain area
Engine Engine main unit

  Intake system

  Exhaust system

  Cooling system

Smaller displacement (main mechanism structure)

  Small & lightweight intake system

  Small & lightweight exhaust system

  Small & lightweight cooling system

Drivetrain Drive shaft
(2) Structural evolution About 40%
Vehicle area
Body Body shell Appropriate framework/cross-section shape, Expand application of high tensile

  Appropriate cross member & arm/link/cross-section shape, Expand application of

Chassis

  HVAC

Fr.&Rr. suspension PPF

  I/P & A/C unit

high tensile

  Reduce back and forth length (51.6mm), Reduce plate thickness(7.0t⇒ 6.0t)

  Appropriate structure/system, Reduce plate thickness, etc.

Powertrain area
Engine Engine main unit Drop engine/oil cooler due to improvement of heat efficiency

  Address to achieve target torque with VIS less

Drivetrain Transmission

  Differential gear

Newly set up small & lightweight transmission

  Thin shaft & joint part

(3) Expand application of lightweight materialsAbout 30%
Vehicle area
Body Fr. fender

  Fr.&Rr. bumper reinforce

  back bar

  Under cross member

  Bulkhead panel

Aluminum

  Aluminum Seat

  Aluminum

  Aluminum

  Aluminum

Softtop Softtop link Aluminum
Chassis Fr. knuckle

  AL wheel

  Engine mount bracket

  Differential mount rubber

Aluminum

  Adopt new method of weight reduction

  Aluminum

  Aluminum inner pipe

Seat Fr. seat Adopt net seat
Powertrain area
Engine Engine main unit

  Exhaust system

Water outlet main: Aluminum -> Resin

  Exhaust manifold, Heat insulator: Steel plate -> Aluminum

Drivetrain Differential gear Carrier case Cast iron -> Aluminum

  4.2 布局

  虽然是小型车体,却有着漂亮的比例,同时实现了彻底的轻量化、前后50:50的重量配比、降低惯性横摆力矩、低重心化,这些改进的关键都在于布局。Roadster的布局忠实体现了商品制造的思路,新款更是打造出了极佳的重量配比和驾驶姿势,实现了“令每个人都一见钟情的设计”、令每个人都为之着迷的“轻快”和“尽在掌握、随心驾乘”。

  (1)实现最佳比例、优化重量配比

  新款Roadster的车长达到了历代最短。为了以如此短的尺寸实现美观的比例,新款Roadster通过进一步下调并后移发动机的位置,降低了发动机盖的高度,通过下调乘员位置,降低了车高。此外还缩短了前后悬挂。新款为了优化重量配比,继承了从第一代开始就一直坚持的前中置后轮驱动布局,并通过上述改进进一步降低了重心、惯性横摆力矩,优化前后重量配比,提高了运动性能(Fig. 7)。

  

Fig. 7 Vehicle Layout

  (2)驾驶姿势

  为了实现尽在掌握的感觉和随心驰骋的乐趣,新款Roadster非常重视以“人”为本的驾驶姿势。将踏板配置在了驾驶员能够以舒展的姿势操作的位置,主要的操作系统、显示设备均以人为中心进行布局。并且通过降低前端、后移A柱、减薄前窗眉等方式,实现了容易掌握进行方向和周围情况,以及本车行为的良好视野。

  4.3 驾驶动感

  Roadster瞄准的“令每个人都为之着迷的驾乘体验”,是所有人都能直接感受到的、越开感受越深的驾驶乐趣。新款Roadster除了营造随心驾驶的酣畅淋漓,还着重增强了由驾驶员挖掘汽车的所有潜力,像控制身体的一部分一样,按照自己的意愿驾驶的感受。

  (1)驾驶性能

  为了实现轻松、愉快的驾乘感觉,新款Roadster进一步提升了从第一代继承而来的直接响应、延伸感、发动机声、换挡与踩离合等优点。

  动力传动系统采用纵置的SKYACTIV-G 1.5直喷汽油发动机,通过优化进排气系统、提高发动机转速,实现了在低转速区域容易操控、在高转速区域游刃有余的扭矩特性(海外版本某些配备SKYACTIV-G 2.0)(Fig. 8)。

  

Fig. 8 SKYACTIV-G 1.5

  为了表现出与油门操作相呼应的加速感,新款Roadster在控制发动机时,重点放在加速度的变化上,延长了踩油门时感觉到速度变化的时长。并且改善了响应,搭配轻盈的车体,从低转速区域到高转速区域,都能按照驾驶员的意愿,保持令人心旷神怡的加速感。

  新款Roadster在实现与行驶相呼应的发动机声方面也很执着。通过改进消音器等减少了令人不快的噪声,在低转速区域声音轻快,从中转速区域开始,声音中逐渐加入强劲的动感,富有张力地直冲高转速区域。动感是通过调节差速器支架的振动特性实现的。

  变速器为6速直连,新设计了结构简单、小型化的机型。不仅有助于轻量化,还实现了轻盈的操作感、换挡时的吸入感以及恰到好处的分寸感。离合器采用合理的踏板配置,使接合点具备良好的特性,与换挡相配合,实现了容易操作、轻巧而且节奏明快的操作感(Fig. 9)。

  

Fig. 9 6-Speed Manual Transmission

  (2)动态特性

  车辆的运动特性的开发宗旨是,使转弯时的所有动作都按照驾驶员所想,有节奏地一气呵成。

  悬挂系统通过与车体共创单元,减轻重量并且提高了刚性,前部采用双横臂、后部采用多连杆式悬挂,均为全新设计(Fig. 10, 11)。

  

Fig. 10 Double Wishbone Front Suspension

  

Fig. 11 Multilink Rear Suspension

  为了在转弯时也能自如控制减速以及实现载重移动,新款Roadster优化了制动时的纵倾中心,实现了线性刹车特性。而且,为了让驾驶员在将要转弯时能简单地掌握车辆情况,还通过斜倾杆优化了3D动态。通过降低发动机盖高度、改进设计,驾驶员可获得出色的视野,容易查看车辆状况,进一步提高了“尽在掌握、随心驰骋”的感受。为了在转弯过程中获得准确的反馈,新款Roadster强化了减振器支架的刚性,并且,为了得到线性转向反馈,在轮胎附近安装了电动助力转向。为了在转弯结束时实现载重移动的稳定性,还优化了悬挂的形状。

  5. 令每个人都有能释放自我、焕发精神的好心情

  Roadster是一款敞篷车。作为营造“感觉”的另一个主题,新款Roadster实现了让每个人都能通过五感,随时随地尽情释放心灵的“开放感”。

  5.1 软顶

  软顶方面,针对人手动作的轨迹、容易发力的方向和软顶的形状做了优化,使用户坐在车上就能轻松地打开、关闭。此外,连杆通过采用铝合金铸件减轻了重量,并且设置了辅助弹簧,大幅降低了操作负荷。在开关顶棚时,车窗会自动落下(Fig. 12)。

  

Fig. 12 Reduce Soft Top Control Force

  5.2 风控

  为了在敞篷驾驶时感受到舒适的柔风,新款Roadster对气流也进行了控制。通过优化三角窗和门饰板的形状,抑制A柱和前窗眉后移所卷起的气流,实现了令人心旷神怡的导风。

  5.3 音响与汽车连接系统

  为了使敞篷驾驶时也能清晰地聆听音乐、接打电话,新款Roadster设置了头枕扬声器。音响除标准系统外,还与Bose®公司合作开发了专用音响系统,在敞篷驾驶的过程中也能实现高音质的音响空间。并且采用汽车连接系统“马自达连接”,随时随地都能与外部保持联系。

  6. 注重安全和环保

  6.1 安全

  新款Roadster立足于“Mazda Proactive Safety”(马自达主动安全)的思想,实现了以人为本的安全性能。

  主动安全方面,采用能辅助识别风险、避免危险情况的先进安全技术“i-ACTIVSENSE”,无论是市区内高速行驶,还是蜿蜒曲折的道路等,在任何情况下都能安心享受驾乘的乐趣。被动安全方面,将高强度安全车体SKYACTIV-BODY的技术运用于FR敞篷车体,同时实现了优良的冲击吸收性能和高强度。除了驾驶席和副驾驶席的气囊,还增加了具有头部保护功能的侧气囊。用来保护行人的主动式发动机盖在上一代的基础上进行了改进,降低了高度。

  6.2 环保

  马自达开发出了可应用于汽车外装部件,而且无涂层、质感上佳的生物工程塑料(马自达生物科技材料)。新款Roadster是马自达首款在内装设计中采用这种材料的(Fig. 13)。

  

Fig. 13 Mazda Biotechmaterial Parts

  7. 结语

  “为守护而改变”,既是为了让Roadster在下一个25年、下一个50年继续得到消费者喜爱,继承精华并坚持生产的自豪,也是对贯彻驾乘乐趣的新款Roadster寄予的期望。我们将怀着对顾客的感谢,继续开发崭新的Roadster。(记者:商品本部:山本修弘、山口宗则、下村刚 商品企划部:浅田健志、森茂之、板垣友成)

  (全文完)