【马自达技报】新款Roadster的布局设计

摘要

Roadster是一款以人与车心灵相通、随心驾乘的“人车合一”的轻型FR敞篷跑车，25年来始终追求与车共度充实时光所带来的各种乐趣，即“Lots of Fun”。

在设计第4代新款Roadster的布局时，我们以旨在提升驾乘乐趣的“尽在掌握、随心驾乘”、“轻快灵动”、“开放畅快”这三个“感觉”为主题，精心打造出了三大特色：以人为本的驾驶舱、通过缩小车辆尺寸减轻重量并提升运动性能、畅快的敞篷驾乘。而且，为了让消费者始终感受到Roadster的乐趣，我们还着眼于日常使用的实用性，实现了强大的收纳空间，能够装载需求较高的物品，而且具有良好的易用性。

Summary

The new Mazda Roadster is a lightweight open-top FR sports car, through the development of which Mazda has pursued “Lots of Fun” that comes from quality time spent with a car over the last quarter century, with the focus placed on “Jinba-Ittai”, oneness between the driver and the car, and faithful response to the driver’s will.

In developing the package of the fourth model of Mazda Roadster, we put a great effort into achieving the three evolved forms of “sensations” for driving pleasure: faithful response to driver’s will, crispy and lively motion, and a sense of openness. By so doing we realized a human-centric cockpit, reduced weight and advanced kinematic performance through downsizing, and craftsmanship that offers pleasant open driving. To continue to deliver fun-to-drive moments to the users, we also focused attention on practicality for daily use to provide ease of use along with a large luggage storage capacity with high market needs.

1. 前言

1989年问世后，Roadster勇于追求理想，不断向制造“谁都能享受驾乘乐趣”的汽车发起挑战，25年来在全世界培养了许多热情的车迷。其“人车合一”的核心理念，如今已经成为马自达所有汽车的共同思路。

第4代的新款Roadster重新回到Roadster的原点，为了使人们更纯粹地感受到驾乘的乐趣，将追求极致的“感觉”作为开发目标，制定了以下3个主题。

① 从上车的一瞬间开始，就期盼尽情操控汽车、自由自在驾驶的“尽在掌握、随心驾乘”

② 快乐、愉悦的心情相辅相成，连心情也变得明朗的“轻快灵动”

③ 通过五感由内而外释放心情的“开放畅快”

为了实现这些“感觉”的进化，我们不仅要让汽车的性能进化，更要让以人为中心进行思考的车辆布局实现进化。本文将介绍新款Roadster布局设计方面的进化。

2. 布局设计的重点

为了实现“感觉”进化的三个主题：“尽在掌握、随心驾乘”、“轻快灵动”和“开放畅快”，新款Roadster在布局设计中贯彻了3项措施，以实现舒适的敞篷行驶。这3项措施就是：以人为本的驾驶舱，衬托驾驶员身姿的优美比例的全面轻量化，可实现恰当的运动性能的车辆尺寸小型化。

3. “感觉”的进化

3.1 体现“尽在掌握、随心驾乘”的驾驶舱

驾驶舱是体现随心驾乘的首要因素，新款Roadster从以人为本的思路出发，实现了可与车融为一体的乘员位置、操作系统配置和视野。

（1）乘员配置

乘员配置是确定布局框架的起点，在这方面，为了强化“让汽车按照自己的意志行动”，也就是人车合一的感觉，，比上代款式向内移动了15mm，向下移动了20mm。

具体来说，以优化动力组件框架（Power Plant Frame）的形状为中心，提高了前方地板通道内布局的效率，并尽量加大前方地板通道的冲压深度，从而实现了这一调整（Fig.1）。

（2）理想的操作系统配置

① 踏板

踏板除了控制加减速，还是与安全相关的重要操作装置，踏板配置方面的目标是能让驾驶员以自然的姿势，笔直地踩下踏板。

作为在地板通道中配置驱动系统的FR车型，在乘员位置靠内的情况下，使踏板正对乘员，是一个很难实现的命题。为了解决这个问题，新款Roadster采用的方法是使前轮中心与发动机前移。通过将沉重的发动机相对于前轮中心的前移量控制在最小，同时还降低了惯性横摆力矩，这也是跑车运动性能的关键因素。

而且，油门踏板与前几代一样采用风琴式踏板，可以通过自然的脚部动作进行操作，其形状便于完成运动行驶中特有的跟趾动作（heel-and-toe）。

② 转向、换挡

方向盘作为控制汽车的接口，采用直径为366mm的小型外径，实现了具有跑车特色的快捷操作。

换档握柄采用直径48mm的球形握柄，在运动行驶时也能用手掌稳定操作，与上代车型一样，配置在手可以在握柄与方向盘之间自如切换的最佳位置。

上代车型在后控制台BOX内设置了杯架，当杯架中有饮料时，会妨碍换挡操作，新款Roadster将杯架后移，保证了足够的空间，任何时候都不会妨碍换挡（Fig.2，3）。

（3）车内空间

新款Roadster在确保车内空间与上代相当的同时，座椅倾斜角度增加了2度，使头顶空间增加了9mm，以便身材魁梧的用户以正常姿势驾驶（Fig.4）。

而且，对于跑车这样落座位置较低的汽车，方向盘下面的腿部空间对于操作方向盘和上下车都非常重要。新款Roadster通过缩小向盘直径、扩大方向盘倾斜量，使腿部空间最大增加了12mm（Fig.5）。

（4）视野

为了实现“尽在掌握、随心驾乘”，轻松掌握本车周围情况、车辆感觉以及车辆行为是非常重要的因素，其关键在于视野。为了实现既能在市区的狭窄道路，也能在郊外蜿蜒的山路上自由驰骋的视野，新款Roadster重点扩大了前方视野。

① 扩大前方视野的上下张角

相比上一代，新款将乘员位置下调20mm，通过使发动机罩高度降低28mm，扩大了前下方视野，并且实现了体感速度容易与实际速度达成一致的前方最短明视距离。

前窗眉也后移了77mm，并且缩小了截面，从而扩大了前上方视野，前方视野的上下张角增加了5.5度。

另外，出于轻量化的考虑，新款没有为女性等小个子乘员准备座椅升降器，而是将座椅的滑动角扩大了4度，实现了与上代车型的座椅升到顶点时相当的前下方视野（Fig.6，7，8）。

② 扩大前方视野的左右张角

配合乘员位置内移，A柱也较上代后移了57mm，使前方视野的左右张角扩大了4.7度。

这样，在蜿蜒的公路上行驶时，比较容易观察到前方弯道的情况（Fig.8）。

③ 精致的前翼子板形状

在设计师的协助下，为前翼子板融入分明的脊线，更便于驾驶员在进行操作时，观察车辆的滚动、偏航、俯仰等行为（Fig.9）。

3.2 小型化使“轻快灵动”成为现实

作为轻型跑车所独有的轻盈的驾驶感受，实现“轻快灵动”的关键在于减轻汽车的重量。新款Roadster与上一代相比，达成了减重100kg以上的目标。为了实现这个目标，车辆布局方面也努力缩小车辆尺寸，为减轻重量作出贡献，同时还增强了各项运动性能。

（1）车辆尺寸的小型化

在车辆尺寸的小型化方面，新款在确保车内空间与上一代款式相同的情况下，通过采取以下措施，使长度缩短了105mm，创造了历代最短纪录（Fig.10，Table 1）。

Table 1 Exterior Dimension of All Roadster in History

① 缩短悬挂

新款的前悬采用多重负载路径，能够向上下两个方向分散受力，上部路径是前车身，下部路径是前悬横梁，前悬横梁上设置了延长部件用来吸收冲击。由此提高了正面冲撞时的能量吸收效率，从而使前悬比上一代缩短了45mm。

后悬也采用通过后车身与后悬横梁，向上部路径和下部路径两个方向分散受力的多重负载路径结构。通过将后方受到的冲击分散到后车架和后悬，提高了追尾时的能量吸收效率，最终使后悬比上一代缩短了40mm（Fig.11）。

② 缩短轴距

为了确保前面提到的踏板空间，新款在上一代款式的基础上，通过将前轮中心前移35mm，后轮中心前移55mm，使轴距缩短了20mm。为了使后轮中心前移，新款采用了有助于轻量化，而且对轮胎侧向力具有良好刚性的后悬横梁的V字形左右部件，并且提高了油箱后部空间的利用率，以确保足够的容量（Fig.12）。

（2）各项运动性能的进化

配合车辆尺寸的小型化，为了追求得心应手的驾乘乐趣，就要提高各项运动性能，重点放在了降低惯性横摆力矩和降低重心上（Fig.13）。

① 降低惯性横摆力矩

在降低惯性横摆力矩方面，新款Roadster除了采用铝合金保险杠等，为车辆端部采用轻量材料，还尽量使沉重的发动机靠近车辆重心，使惯性横摆力矩比上一代降低了11%。

既要确保以乘员为本的踏板空间、确保SKYACTIV-G重要的进排气空间，并且以轻量化的核心——高位脊梁式车架为中心，毫不妥协地实现理想的车身结构，还要让发动机靠近车辆重心，这是一个非常困难的命题，但新款通过在SKYACTIV-G的基础上调整安装发动机的倾斜角，确保了发动机的进排气空间，通过改变发动机后部真空泵单元的位置，在前轮中心前移35mm的情况下，使发动机的前移量控制在了20mm，并且通过缩短发动机长度，采用以前轮中心为基准，发动机位置比上一代后移的前中置布局，为降低惯性横摆力矩作出了贡献。其中，配备1.5L发动机的车辆后移幅度为43mm，配备2.0L发动机的车辆后移幅度为22mm（Fig.14，15，16）。

② 降低重心高度

对于降低重心高度，新款Roadster在下调乘员位置的同时，也将目光锁定在了沉重的发动机上。在SKYACTIV-G的基础上减薄油底壳，使发动机较上一代下移了13mm，重心降低了5mm（Fig.17）。

3.3 能切实感受到“开放畅快”的气流控制

在实现“开放畅快”方面，新款为了营造现畅快的敞篷行驶，对行驶中的气流控制进行了调整。

之前的调查和研究显示，在敞篷行驶时，气流直吹头部和面部会令乘员感到不适，但吹到胸部和肩部则十分宜人，考虑到这一点，新款通过前面的“视野”一节所介绍的前窗眉与A柱后移，使气流从乘员的头顶上方吹过，减少了对头部和面部的直吹和湍流，在侧窗打开时主动制造舒适的气流，并缩小了车门的三角窗、变更了门饰板的高度和形状，进行了精心设计（Fig.18）。

4. 注重实用的收纳空间

后备箱、车内储物空间都从实用性出发，将重点放在了装载市场需求较高的物品和日常使用的便利性上。

（1）后备箱

新款Roadster虽然缩短了后悬，但与上一代相比，后备箱底部的前后长度扩大了35mm，深度扩大了36mm，能放下两个最大号的登机包，而上一代只能放下1个。这样就能满足两位成年人短途旅行的需要（Fig.19）。

（2）车内储物空间

新款Roadster不仅追求轻量化和简约的内饰设计，还实现了方便易用的车内储物空间。换档握柄的前方设置了USB等外部接口和放置智能手机等随身物品的开放空间。后控制台上设有可以收纳太阳镜的杂物箱，座椅之间设有可以放置贵重物品的带锁杂物箱，保证了敞篷停车时的安全性。而且，杯架为可拆卸式，能够根据乘坐人数的不同，改变设置的位置（Fig. 19，20）。

5. 结语

新款Roadster更深入地发展了自第一代开始就一直追求的“人车合一”的境界，在汽车制造上以人为本，通过最大限度发掘驾乘的乐趣，实现了飞跃式的进化。

为了回报25年来始终热爱并支持、培育Roadster的车迷，我们在推出新款Roadster的同时，今后还将继续推进汽车制造，力争实现更大的进步。（作者：中村幸雄 望月政德 甲原靖裕 十龟克维 大野晃史 松山宽尚）