Morning.W

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Mazda 提供

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2014

11月

24

訓練拳擊手與打造汽車,兩者之間存有異曲同工之妙。拳擊手要減輕體重、增強肌力,才能提高擊敗對手的勝算。汽車也一樣,又輕又強的汽車不僅能帶來優異的動態,更直接改善了油耗表現,一舉數得。只不過,拳擊手可以透過嚴謹的訓練達成瘦身強化的目的,汽車要如何達成這項不可能的任務?既要偷輕車體,還要提升車體強度,天底下豈有這個道理?

這項不可能的任務,就是 Mazda 推出 SKYACTIV 全新動能科技致力追求的目標。

汽車的車體相當於人體的骨架,沒有優異的車體與懸吊,再好的動力系統也無法獲得淋漓盡致的發揮。Mazda 選擇從零開始打造 SKYACTIV-BODY 高剛性車體,讓車體變輕、剛性提升…。

從零開始,不錯過任何細節

讓人們享受駕馭樂趣,這是 Mazda 不斷努力的造車方向。因此,Mazda 總是在設計汽車時考量如何增進汽車動力、改善操控,卻同時致力減少汽車對於環境的負面影響,這是一項艱難的挑戰,卻因此激勵 Mazda 研發出前所未見的 SKYACTIV 全新動能科技。

Mazda 總是在設計汽車時考量如何增進汽車動力、改善操控,卻同時致力減少汽車對於環境的負面影響,因此激勵研發出前所未見的 SKYACTIV 全新動能科技。

無論任何細節,只要能提升車輛運作效率,都是 Mazda 著手嘗試的議題。在 SKYACTIV 全新動能科技中,我們看見引擎扭力優化、油耗降低,傳動系統的摩擦損耗減少‧‧‧‧‧‧。

然而,假如沒有一套優異的車體與懸吊,再厲害的動力系統也找不到揮灑舞台。原因很簡單,汽車的車體相當於人體的骨架,必需承擔相當可觀的力量,強壯是必要因素;此外,Mazda 選擇從零開始減輕車身重量、提升車體剛性、改善空氣動力設計,大幅提升引擎效率及車輛性能,但是,安全方面並沒有妥協,坦白說,這是一項難能可貴的成就。

更輕、更強的 SKYACTIV-BODY 高剛性車體技術

在 SKYACTIV-BODY 高剛性車體技術中,高剛性車體是首當其衝的研發重點,Mazda 工程師首先從強化結構做起,想要同時兼顧輕量化和高剛性,結構設計是根本關鍵。因此,Mazda 決定以回歸基本,打掉重做,因而呈現出 SKYACTIV-BODY 高剛性車體技術。

SKYACTIV-BODY 高剛性車體技術採取一體式、直線化的車身結構,讓每段車架之間銜接皆擁有良好協調性,因此不需要額外補強結構,避免徒增重量。至於 Mazda 為什麼可以做到直線化結構?這其實是動力工程的福澤,SKYACTIV 全新動能科技讓引擎與變速箱體積縮小,車體不必為了遷就引擎/變速箱,車體工程師可以舒舒服服地設計出最理想的結構。

SKYACTIV-BODY 高剛性車體技術大量採用 590MPa 等級以上的超高抗曲性鋼材,甚至領先業界首度導入強度最高的 1800MPa 高張力鋼板,因而成功提升車體剛性 30%~40%,車體重量降低 8%~10%。

從結構透視圖來看,SKYACTIV-BODY 高剛性車體的下半部車架由前至後為一體式框架設計,並且大量減少曲線結構。接著再搭配橫向構件,因而形成一個密閉、包圍性的車架區域,如此結構設計能大幅減輕車身重量,徹底滿足高剛性、輕量化的要求。

至於車體上半部結構則採用雙支柱設計,主要是將前後懸吊的固定點與底盤框架直接連接,即可提高車身剛性。面對意外撞擊時,經過精密計算的複合式負載結構,可以將撞擊能量從前方以枝狀路徑均傳遞到各處,避免讓撞擊能量集中在某一個特定部位,如此一來,即可為車內乘員帶來紮實的安全防護。就以全新 Mazda6 為例,就順利取得 US-NCAP、Euro-NCAP、IIHS、JNCAP 等全球各大安全測試單位的最佳評價。

下半部的 SKYACTIV-BODY 高剛性車體結構呈現一體式的筆直框架,至於車艙部份採用彎曲結構並搭配橫向構件,形成一個密閉區域,藉以達成提高剛性、減輕重量的目標。

除了結構,材質也是亟需講究的重點。在 SKYACTIV-BODY 高剛性車體技術中,590MPa 等級以上的超高抗曲性鋼材獲得重用,不僅能減輕重量,還可以保有優異的剛性。至於與撞擊意外正面交鋒的保險桿,Mazda 更領先業界首度使用強度最高的 1800MPa 高張力鋼板,結合多項技術,因而打造出更強、更輕的完美車體。

減少 14%簧下重量,SKYACTIV-CHASSIS 輕量化底盤

Mazda 總部「底盤發展部門」山本忠信 (Tadanobu Yamamoto) 提起 SKYACTIV-CHASSIS 時說到:『我們從零開始設計每個元件,讓車子與駕駛間擁有強烈的「人馬一体」感受。』

為了實現靈敏操控及卓越吸震能力,SKYACTIV-CHASSIS 輕量化底盤特地在前懸吊塔頂以及後懸吊的多連桿接合點使用更堅韌的襯墊。前後懸吊零件的接合部位更導入全新焊接工法,整體強度更出色,重量也因而減輕許多。

平均來說,全新 SKYACTIV-CHASSIS 輕量化底盤可達到 14%的減重效果,這就是所謂的減輕簧下重量,懸吊系統可以輕快往復,好比穿上一雙輕量化運動鞋,你可以跑得更輕鬆。

同時,SKYACTIV-CHASSIS 輕量化底盤也改良了懸吊幾何設計;另外,特別是後懸吊連桿的位置往上挪移,即可輕易吸收來自路面的縱向衝擊力量,還可以減少汽車後軸的上舉動作,當煞車時得以改善車頭下沉情況,車身平衡性會變得更穩定,還可以減少剎車距離,助益良多。

經過優化的速度感應式電動輔助轉向系統,能讓駕駛者在任何速域得到最佳轉向反應,並且為了提升吸震效果,避震器與懸吊幾何施予最適化調整,同時強化前避震器塔頂與後懸吊連桿襯墊剛性,避震效果更強韌,優異駕駛感受隨手可得。
SKYACTIV-CHASSIS 輕量化底盤成功減輕 14%的簧下重量,後懸吊連桿的位置往上移動,有助於吸收來自路面的縱向衝擊能量,讓車輛變得更舒適、穩定。

除了輕量化底盤,SKYACTIV-CHASSIS 輕量化底盤也一併加入轉向系統的調校,其中,電動輔助轉向系統是功不可沒的重點,透過反覆調校,Mazda 工程師針對速度感應式的動力輔助做出更深入的調整,轉向系統是全新研發的圓柱 EPAS (Electric Power Assisted Steering) 電子動力輔助轉向系統,一方面增加慢速行駛時的靈敏度,高速行駛則更為穩定性,駕駛者可以在任何速度皆能獲得最優異的轉向手感。

整體來說,SKYACTIV-CHASSIS 輕量化底盤在傳統懸吊與轉向系統部分實施徹底大改造,讓 Mazda 車款在駕馭樂趣和行車舒適之間得以找到絕佳平衡點。