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新马自达3昂克赛拉的惊人成就

长安马自达/2019-09-02

打开门,坐上新马自达3(日文名:アクセラ;国内译名“昂克赛拉”)的瞬间,我被其非同寻常的座位惊到了。车辆起步后车身的稳定度令人惊讶。除了前后左右方向的弯曲和扭曲,对角线方向曲度的牢靠感也给人“原来提高这里的刚性会产生这种感觉”这样从未有过的感官体验,当然,是好的体验。

全新一代马自达3(昂克赛拉)试驾会于北美加利福尼亚州举行。试驾车型有欧版2厢的2.0L轻混MT车型,搭配夏季胎,以及北美版3厢的2.5L 6速AT车型,搭配全季胎。

一切都是通过减法完成的

环顾车内,内饰设计十分成熟稳重。虽然此前马自达的第六代内饰设计与以往相比有着云泥之别的时尚感,但总好像在逼问“怎样?够酷吧?”。而从第七代设计来看,像这样“炫耀时尚”的生硬感消失了,设计很好地与车本身融为一体。

向工程师传达后,对方回答:“没错,这正是我们所关注的地方。这一次我们尝试在车身上做减法,谨慎地去除了对于人来说多余或是有违和感的部分。”。确实,第六代的设计非常用力,或者说过于华丽闪耀,但在第七代,这种感觉消失了。取而代之的是一种成熟稳重。说实话,笔者正是见了第七代的设计之后,才初次明晰了对第六代所具有的浮华感的模糊认识。

刚刚提到的虽是关于设计的话题,但我写询问工程师并非笔误。新款马自达3开发项目的所有部门都贯彻了“以人为本,删繁就简”这一设计理念。不管询问哪一位员工都是如此。因此,虽然我问的是悬架领方面的工程师,但他却没有说“我去叫设计师来回答”而是明确地告诉我“我们是在做减法设计”。

除了设计更为洗练之外,内饰内部去除了以往多余的违和感这一点比以前更进一步

进一步地说,这一次的设计摆脱了以往应付上司的思路,而转为在消费者需求上花费更多精力。不是“照老板说的做了,这样行吗?”这样等待上司决定的态度,而是在尊重每一位消费者的情况下,清晰地描绘消费者最急迫的需求。笔者认为,这才是马自达员工们通过第六代开发而获得的最大的财富。

根据迄今为止所得到的消息,在第六代的开发过程中(即刚提出创驰蓝天技术SKYACTIV时)并非如此。因为公司过去多次发生破产危机,员工们退缩了对新技术开发抱有“这样真的可行吗?”的想法。但开发的高层人员一直鼓励他们专注于SKYACTIV开发。

终于,随着马自达第六代的成功,一些从未尝试的想法得以实现,许多“目的地”成为了“所到之处”。当下,所有马自达员工都确信“所认为的方向并没有错”。从在焦虑中胆怯地进行开发蜕变为现在全员上下拥有明确的共同理想的积极状态,这直接带动了开发水平的飞速提升。

如果用烹饪打比喻的话,就是从“这个食材加上这个食材会有这样的味道”这样反复确认菜谱才制作的阶段,到达了从完成效果到步骤都了熟于心的阶段,能够完美驾驭迄今为止经过反复试验而精炼了的各项技术。至少就马自达3看来,在第七代便完全没有了迷茫。不,也不能说是完全没有,但第七代和第六代根本的区别,可以说就在于马自达当下所拥有的自信和游刃有余的态度。

多年研究结实而成的世界顶级座椅

那么,让我们回到新马自达3昂克赛拉的具体构造。

首先让我们着眼于全新马自达3昂克赛拉令人惊叹的座椅。在第六代开发时期,马自达已经确立了以人为本的开发理念。最具代表性的便是其操控系统的人性化,其中,踏板偏移问题的解决具有及其重大的意义。在座椅设计上,也已探明脊椎S形曲线的重要性,但在其实现方式上还在进行着反复实验。

实际上,座椅在第六代的开发过程中也曾多次改变设计方向。在最后,定下了不给身体某一处施压,而温和支撑全身的座椅设计。然而,虽然遗憾,这种设计无法成为马自达所主张的能够“支撑人体骨骼”的座椅,笔者也认为,当时的设计理论十分完美,但产品还不够成熟。有幸,我们终于等来了它理论走向现实,成为产品的这一天。

在以人为本的理念指导下,实现了大幅提升的座椅设计

马自达致力于找到支撑人体的哪些位置才能使人体稳定。并且,这不仅指躯体的稳定,而要将头部也保持水平,才能使人体原本自有的机能得到最大发挥。这也意味着需要将骨盆调整与行走状态一致的最适状态。新座椅于坐骨下方前侧支撑人体主要重量,并以此为中心点支持两侧大腿骨根部,从而实现稳定住行车过程中的人体左右倾斜。

如此一来,延长了左右支撑的跨度,可实现左右方向的稳定。而在前后方向,首先对作为基础的骨盆上部以及同脊椎的交界处进行支撑,以防止骨盆向后倾斜。像这样将骨盆立住后,人体的臀部,即人体的坐骨和大腿骨能够深入贴合座椅的后部。

同时,通过座椅前部的腿前侧内部高度的调整,不同腿长的乘坐者都可以获得最合适的支撑,以防止骨盆前倾。用运动术语来说就是可以“重心向下”的座椅。

和步行状态相同,调动人体自身机能,各种情况下都能保持骨盆的直立状态

实际上,还有另外一个重点,即应该于何处支撑人体胸廓的重量。如果以座椅靠背的整个表面进行支撑,则脊柱的S形曲线会受损并变成C形曲线。

当一辆汽车前后左右摇摆时,人就像在平衡球上一样,需要用躯干的肌肉移动上半身以保持平衡。因此,保持骨盆的稳定是非常重要的。只有在保证作为躯干肌肉立足点的骨盆稳定的基础上,才能使保持头部平衡以稳定地看向前方的身体机能起作用,耳内三半规管也能够正常工作。

座椅的构造刚度对于发挥其作用也十分重要

同时,座椅的靠背不应妨碍人体的移动。而说到支撑躯干的部位,则是肺部下方,和S曲线反方向弯曲的位置。如果在此处斜向上支撑脊柱,便可以支撑上半身的重量而不会干扰躯干的肌肉。顺带一提,是在前年的开发过程中胸部支撑位置的设计发生了变化。

这就是新马自达3座椅。毫无疑问,这是一款世界顶级水平的座椅,长期以来未能赶上理论的产品终于与之到达了同一高度。

底盘和悬挂设计

那么,有了如此顶级的座椅设计,意味着在固定住骨盆发挥人体脊柱的S字曲线和体干的肌肉以取得平衡时,只专注座椅的支撑就行了吗?并不是这样。从轮胎产生的摇晃通过汽车的各部到达骨盆这一过程中,除了主要的摇晃,还有慢半拍的通过各种路径传递而来的振动。摇晃像回击的波浪一样变得更为复杂,摇晃的持续时间也将变长。像这样长时间不规则的摇晃必须一直用躯干的肌肉运动进行补正,所以会对人体的调整功能造成极大的负担。

在纵横和斜方向上刚度均有所增强的环状构造底盘

为了防止这种情况,马自达分析了摇晃的传播途径。首先,将座椅框架和轨道高刚度化,并使框架适度弯曲,减轻了延迟到达的摇晃。在底盘方面,一般汽车底盘在左右方向上有数个环状构造,可以像卷轴一样防止底盘的变形。而在马自达3中,该环状构造不仅应用于左右方向,纵向上也增加了使用,目的是减轻横向扭曲、纵向扭曲、对角线方向扭曲所产生的延迟摇晃。

通过提高对角线的刚性来抑制前后振动峰值的相位偏差

另外,在底盘各位置添加了“节”。和竹节一样,在底盘的各处设置了封断面,四角形断面的“节”只在3个方向进行点焊,剩下的那一个方向作为振动波的输出通道。同时,使用阻尼性能强的树脂材料进行连接,通过将机械振动能转变为热能而耗散振动能。像这样,就好比打地鼠,彻底破坏了NVH(噪音,振动和不平顺性)的传输途径,直接“降噪”——无论是在比喻上还是实际上。

而所有这一切都是为了减轻车内人体负荷,最大限度地发挥人体本身的精妙机能。

同样的理念在悬挂设计中也有所反映。工程师这样解释:“越是复杂的多连杆悬挂,越能调整车轮前束角,改善加速和制动时的平顺性和舒适性,对吧?但那仅仅是机器自身的调节,而非人体在做调节。功能正常的时候当然没问题,但这种状态并不会永远维持。所以我们决心不做多余的事,化繁为简。”

其结果是,马自达3的后悬挂从多连杆结构变更为扭力梁(TBA)。一位领导从另一个方向进行了说明:“为了在MBD(通过数理模型进行计算机模拟设计)进行更高精度的设计,计算会变得更为复杂,如何减少误差是很重要的。因此需要适当减少臂的数量。比起多连杆,TBA会有更好的效果。”

对所有传输路径进行精查,尽可能消除延迟摇晃

补充一下,这次的TBA现正申请专利,它拥有全新的H型结构的联结左右的车梁。形状则像把两个话筒尾对尾合起来,车梁的中央最细,越向两侧越宽。由此,在受到横向力时,通过车梁整体的变形而抑制轮胎的转向变化,实现了只在扭曲方向进行适当的弹性变形。顺带一提,车梁刚度提升了78%,可以说后轮胎的横向力带来的车梁变化也大致为0。

刹车大改

接下来谈谈可称为新马自达3最为出色的刹车系统。

笔者从试驾会场的宾馆前往日落大道,第一次踩刹车时吓了一跳。“刹车不灵啊!”慌慌张张地用力踏下,还好没有酿成大祸。下一个红灯时仔细地观察了一下马自达3的刹车效果。现在很多汽车的刹车,脚底只轻轻拂过踏板,刹车辅助系统即发出强大的制动力,使车辆及时停下,笔者虽然不支持这样的刹车,但身体也已经习惯了,误以为也是轻轻踩下就立马提供过度制动力的刹车。

极力排除车身线条影响,由面的变化构筑而成的车体设计,如日本文学大家谷崎润一郎所言“阴翳礼赞”般的至上光效于此处展现。

如果集中注意力操作的话,当然就不会制动力不足。只是要想刹车强效的话就需提供相匹配的踏力。我十分理解马自达采用这样的刹车构造,这是为了保持刹车过程的线性。笔者驾驶了25年左右的超级-7型赛车(super seven),赛道也跑了不少,超级七的刹车没有任何辅助效果。而新马自达3的刹车感觉和那个很像。也就是说,这是一个不给汽车带来任何多余关照的刹车系统。

比如说,从筑波赛道的直道进入一号拐弯处时,制动途中需要慢慢地改变转向。这时,如果刹车辅助不做多余的事,制动是线性的话,就可以精准控制汽车后尾部,也可以通过刹车来控制汽车的前部朝向内侧的程度。我们说的“刹车拐弯”(漂移)就是这个意思。

一旦记住了这种感觉,即使从外部观察不出明显的漂移状态,也能够用刹车一边分配车身前后负荷一边进行调整。即通过车身负荷移动来控制前轮效果和后轮效果的平衡。

这也就是一种控制车辆转向的操作。只要打方向,前轮的侧偏角无论在什么速度都会出现,车辆转向操控失灵的源头大多在于这个侧偏角。就算时速只有一公里,这个侧偏角作为物理法则也是不变的。车辆转向不足(甩头)有多方面的含义,不过,主要是指由于侧偏角而产生横向力不足的状态。并且横向力和滑动角度的关系与垂直施加于轮胎上的负重密切相关。如果在前轮上加负,弯曲的力量就会增加,如果从后轮上减负,横向的张力就会减少,汽车的自动力就会增强。

车辆重量分散在四个轮胎上,通常总和相同,因此如果对前轮施加负荷,后轮的负荷就会减少,后轮增荷的话前胎的负荷就会减少。横向也是一样。

第二代“魂动”设计富有生命美学,车体由细腻但不累赘的多面构成,跃然于四轮之上

低挡情况下,负荷的前后移动主要是动力传递装置的工作,通过引擎制动来调整前后负荷。抬起油门踏板可增加前轮荷重,而踩下则可去除前轮荷重。正因如此,动力传递装置的线性很重要,而控制此处的正是马自达引以为傲的G-Vectoring控制系统。

让我们回到刹车的话题。中挡情况下,通过动力传递装置和刹车协调控制前后荷重,而在高挡位下,刹车就成为了主体。

再举一个例子。给饭菜撒盐的时候,想必没有人会觉得撒一下就足够了,因为如果不能把预想的量适当地撒出来就不行。刹车也是一样。不用说,能够自由调整以达到期望减速的刹车自然是最好的,而不是只是把脚踏上就能急剧减速的刹车。好的刹车能够将前后垂直载荷作为调整因素从而控制汽车转向,减速过程就必须是线性的。这样一个好的刹车能让车子更好开,并提升车辆的性能。

总之,经历了长时间的开发研究,新马自达3实现了座椅,底盘,刹车这三个要素的飞跃。在下一期,笔者将介绍具体的驾车感受。

笔者简介:池田直渡

1965年出生于神奈川县。1988年进入“猫”企划室。担任汽车杂志(汽车·杂志,自动维护,自动车·日本)编辑,活动策划等。2006年辞职后担任“スパイス”传媒公司的商务新闻网站“PRONWEB Watch”主编,2008年辞职。

现设立“グラニテ”公司任项目编辑,运营由汽车评论家泽村慎太朗和森庆太创办的线上汽车杂志《汽车期刊》。