リトラクタブル・ファストバックという必然 マツダ・ロードスターRFは乗ってみてわかる！だがスペック解説を読んでさらに納得だ！

• 2019/04/03

• MotorFan編集部

  

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マツダ ロードスターRFのパッケージング

マツダ ロードスターRFのボディ

マツダ ロードスターRFのシャシー

マツダ ロードスターRFのエンジン・パワートレイン

マツダ ロードスターRFのシャシー

■ロードスターのキャラクターに合わせた大人のサスセッティング

　操安性に与える要素で諸元的に大きく変わっているのが、車両重量。 同じ「S」グレード同士の比較では、ロードスターRFのほうが110㎏重い。ロードスターは絶対値が小さいので、比率にすると約11%に達する。そのうち、リトラクタブルハードトップの重量が約45㎏。これが重心より高いところに配置されている。

エンジンは1.5ℓから2.0ℓに換装されており、これによって重量は約15㎏増加している。

　タイヤ&ホイールは195／ 50R 16サイズから205／45R 17サイズに拡大されているのに加え、フロントのブレーキもソフトトップ車の「NR−A」グレードと同じ15インチに容量アップ。バネ下重量は、四輪合わせて約15㎏重くなっている。

　ロードスターRFのようなスポーツカーにとって重量増は、おしなべて忌避される要素ではある。 しかし、ロードスターRFでは、重量増を逆手に取り、ある程度の重量があってこそ出せる「落ち着きのある大人の世界観」を表現している。それでいて、タイヤのグリップ力もエンジンのパワーも高まっているから、その気になって走らせれば、ソフトトップ車より明らかに速い。

　ロードスターRFのサスペンションの構造部品は、ソフトトップ車と共用。フロントはオーソドックスなダブルウイッシュボ ーン式、リヤは5本のリンクからなるマルチリンク式を採用する。ジオメトリーの変更もない。

　ロードスターRFのフロントのバネ定数は、ソフトトップ車より高められている。これは重量増に対応するもので、バネ上の固有振動数（質量とバネ定数の比率で決まる）はソフトトップ車同等を狙っている。フロントのスタビライザーは、直径を拡大。操舵に呼応して明快にロールするソフトトップ車に比べ、ていねいに荷重を載せていくことで、しっとりとしたロールが楽しめる特性に仕上がっている。

　ロードスターRFでは。リヤサスは前側アッパーリンクのブッシュを柔らかいものに変更し、初動の動きやすさを向上。バネ定数は若干落として、ストロークしやすくする一方、バンプストッパーの高さを延長して、ストッパータッチを早めている。バンプストッパーの非線形特性をヘルパースプリング的に使い、常用域ではソフトトップ車同等の固有振動数を維持しながら、ストロークの途中でバネ定数が急激に立ち上がるのを抑えるのが狙いだ。

　これによって、増加した荷重をよりしっとりと受け止めることで、乗り心地の底突き感を抑制できるのに加え、ロール時の特性変化も穏やかなものになる。伸び側は柔らかいバネの特性が生きるので、ロードホールディングも犠牲にならない。

　「RS」グレードには、ビルシュタイン製のモノチューブ式高圧ガス封入ダンパーを採用する。これはソフトトップ車と同じだが、減衰力のみ専用設定としたのではなく、封入するガス圧のチューニングまで行なっている。

　モノチューブ式ダンパーのガスは、 ロッドの出入りによる容積変化を吸収するためと、圧側ストローク時にキャビテーションを生じさせないために封入されているが、ガス圧が低いと、容積変化がガスの圧縮によって吸収された分だけオイルの移動（＝減衰力の立ち上がり）が遅れがちになる。

　だからガス圧は高いほうが良いのだが、高過ぎればシールをきつくする必要が生じてフリクション が増えるし、ガスの反力によってゴ ツゴツ感も生じる。こうした要素への感度は、車重が軽いクルマほど高くなるのだが、ロードスターRFは車重が増えたことを巧みに利用し、ゴツゴツ感が生じない範囲でガス圧を上げ、減衰力応答の向上を図った。

　パワーステアリングはソフトトップ車と同じデュアルピニオンの電動アシスト式。タイヤが太くなり、車重が増加した影響もあるが、制御は専用のチューニングを採用。微低速操舵域でのアシスト力を高めてスッキリ感を向上させ、大舵角時にはアシスト力を落とし、ドライバーがロードインフォメーションを掴みやすい特性としている。

　重量以外にも、大きく変わっているのが、ボディの剛性バランスだ。 リヤボディにルーフの格納リッドが付いたことで、リヤまわりのボディ剛性が高くなり、そのままでは相対的にリヤの剛性が勝ち気味になる。後輪は転舵しないので、ざっくり言えば「クルマをまっすぐ走らせる役割」を担っている。その支持剛性が前輪に対して勝ち過ぎてしまうと、曲がりにくい（アンダーステアが強い）クルマになってしまう。

そこでロードスターRFでは、フロアトンネルの開口部を左右につなぐ“トンネルメンバー”を専用設計。この部分の剛性を微妙に落とすことで、前後のバランスを修正している。

　しかし、安易にトンネルの剛性を落とすと、操舵の応答遅れやリニアリティの悪化など、ネガティブな要素が生じかねない。そこで、まずCAEによる構造解析を使い、100パターンを超えるシミュレーションを実施。それをベースに、十数種類の試作品を作成して、感応評価を行なった。単純な剛性値だけでなく、捩れた時の変形モードにまで着目して特性を仕上げたそうだ。

　前後のバランスを修正するなら、フロントの剛性を高める方法もある。しかし、すでに出来上がっているものの剛性を高めるには、補強の追加に頼らざるを得ず、重量の増加は避けられない。だから、今回のやりかたは正解と言えるが、フロントの剛性向上でバランスを取ることができれば、また違ったキャラクターのクルマができるはず。社外チューナーは腕の振るい所である。

　ロードスターRFで、もうひとつ大きな変化があったのが、空力特性。クーペスタイルのボディ形状になったことで、リヤの揚力が増加し、前後のリフトバランスが前寄りになった。そこでフロントアンダーカバーの前にリップを立て、ソフトトップと同等のリフトバランスになるよう修正している。

　リヤのリフトを抑えるなら、トランクリッド末端の形状をいじるか、スポイラーを追加するなどの方法もある。しかし、走り去る姿の“ロー ドスターらしさ”に共通性を持たせたかったことから、リヤエンドの形状は、バンパーも含めてまったく変えていない。変えた部分、変えなかった部分に関わらず、理由付けのないところがどこにもないあたりが、いかにもマツダ・ロードスターらしい。

マツダ ロードスターRFのエンジン・パワートレイン

■高圧縮比による高効率を得るスカイアクティブ G2.0

　ロードスターRFのエンジンはソフトトップ車の1.5ℓに対し、2.0ℓに排気量をア ップ。電動ハードトップの架装で車重が増したことも理由のひとつだが、それ以上にキャラクターをつくり分けるという側面が大きい。

　ソフトトップ車のルーフは、言ってみれば“折り畳み傘”のような存在。だから、「屋根もマインドも常にオープン」が基本だ。一方のリトラクタブルハードトップは、「望めばオ ープンエア・モータリングも楽しめる」という位置付け。むしろクローズドで乗るのが基本となる。

　となれば走りのキャラクターも、落ち着きやゆとりのある方向性がしっくり来る。ならば、高回転まで回して気持ちの良い1.5ℓよりも、低速からゆとりのある2.0ℓのほうがマッチングは良い。しかも北米向けMX−5には、すでに2.0ℓが搭載されており、ベースとなる素材には事欠かない状態にあった。

　基本的なハードウェアは、北米向けに搭載されているものと同じ。日本では、CX−5やアテンザなどに搭載されているPE−VPS型と同系列のエンジンだ。横置きと縦置きでは、冷却水の流し方やエンジンマウントの取り付け位置が異なるため、ブロックやヘッドは専用設計しているが、カムシャフトやピストンなど、内部の稼働部品は共通に使用。フライホイールは1.5ℓと同様、余肉の除去による軽量化を行なっている。

　基本的なスペックをおさらいしておくと、ボア×ストロークはφ83.5㎜×91.2㎜で、実排気量は1997㏄。動弁系はローラーロッカーアームを使用した4バルブDOHCで、吸気側に電動式、排気側に油圧式の位相可変機構を装備。吸気弁遅閉じのミラーサイクル領域まで使用する。燃料供給は直噴のサイド噴射方式で、ピストンの中央には、お椀型の燃焼室が彫られている。

　いわゆる“スカイアクティブ−G”と称するエンジンで、他モデル用ではレギュラーガソリン仕様ながら、圧縮比を13.0まで高めているのが特徴である。圧縮比が高いとなぜ良いのかといえば、膨張行程を長く使えるから。燃焼ガスをできるだけ大きく膨張させたほうが、熱効率が高まるからだ。だから本来は“膨張比”と表すべきなのだが、容積型内燃機関の場合、圧縮比と膨張比は幾何学 的に同じになるため、圧縮比で代表するのが慣例となっている。

　その高圧縮比化を阻むのが、“ノッキング”という自己着火燃焼。気体は圧縮するほど温度が高まるが、その温度が燃料の自己着火点に達すると、スパークプラグによる着火とは無関係に燃焼が始まる。この時の燃焼は極めて速く、音速を超えるため衝撃波を発生。それが燃焼室内の温度境界層を破壊し、エンジンの焼きつきを発生させる。

　高圧縮比を維持しながらノッキングを回避するには、圧縮開始温度を下げれば良く、マツダはこれに、燃料噴射の直噴化と4−2−1集合の排気マニフォールドで対応している。

　燃料噴射を直噴化すれば、ガソリンはシリンダー内で気化するようになり、その際に気化潜熱を奪ってシリンダー内の温度が下がる。これによって圧縮比は、1.0〜1.5ぐらい高めることができる。

　もうひとつの4−2−1集合排気マニフォールドは、シリンダー内の残留ガスを減らすのが目的。熱を持った排ガスの残留量が多いほど、次サイクルの圧縮開始温度が高くなるが、集合部までが短い4−1集合では、ノッキングに厳しい低中回転域で、爆発順序が隣り合ったシリンダーの排気干渉が発生しやすく、排気の抜けが悪くなる。そこで、爆発順序の隣り合わないシリンダー同士のマニフォールドを先に集合させ、排気干渉の抑制を図った。

　さらに、集合部までの管長を長くとることで、脈動の周波数をチュー ニング。排気の圧力波は集合部を通過すると、負圧となって反転する性質があるが、次サイクルの排気行程終了直前に負圧波が戻ってくるよう管長を調整。掃気効果を利用して、残留ガスの吸い出しを行なっている。

　これによってシリンダー内の温度が下がるだけでなく、吸気の充填効率も向上。排気量あたりのトルクは10Nm/ℓと、ミラーサイクルを使用しているにも関わらず、オットーサイクルエンジン並みに高い。出力／トルク値はFF系のそれを上回っているが、これは排気系のレイアウトが楽になったことによるものだ。

　エンジン制御は新設計。アクセルを踏んでからの加速応答を、唐突過ぎず遅過ぎずのさじ加減とし、徐々に加速度を高めながら、最後はおだやかに収束する特性をつくり込んだ。

トランスミッションはソフトトップと同じ、6速MTと6速ATが用意される。いずれもトランスミッション本体のギヤレシオは変えていないが、ATはファイナルドライブを4.100から3.454へと高速 化（北米仕様と同じ）。トップギヤ100㎞/h時のエンジン回転数を約2200rpmから約1850rpmまで落とすことで、高速走行時の静粛性を向上。同時に、排気量アップ分のトルクで伸びやかな加速感が味わえる設定としている。

　シフトスケジュールも日本専用設定。アクセルの操作速度からドライバーの加速意図を判別したり、旋回中の横加速度などから、ギヤを保持するか変速するかの判断を行なうなど、より緻密な制御が行なわれるようにマッピングされている。

　もう一方のMTも、ロードスターRF専用のチューニングを実施。ハードトップ化によって上方向からの騒音が小さくなれば、今度は下からの騒音が気になりだす。そこで、各ギヤの歯面精度を高め、ギヤの噛み合いによる高周波騒音の低減を図った。

　ちなみに、微小なエンジントルクのコントロールで旋回時の応答性や脱出時の安定性を高める“G−ベクタリングコントロール”は採用されていない。ロードスターは前後の重量配分がほぼ50対50であるのに加え、前輪と後輪の役割が明確に分かれているから、そもそもの素性が良い。

　加えて後輪駆動であるため、FF系の制御メソッドをそのまま適用しても上手くいかない。現在は「いろいろ試しているところ」とのことだが、“自ら操る楽しさ”を増幅させる制御でなければ、ロードスターの価値は高まらない。採用に至るには、まだ少し時間がかかりそうだ。

●試乗インプレ：13秒間にマツダの粋を感じる ロードスターRFの試乗インプレ
●開発秘話：ロードスターRF開発誕生秘話に迫る。
●ライバル車比較①：マツダ・ロードスターRFの資質は如何に。欧州勢に挑む！
●ライバル車比較②：マツダ・ロードスターRF、スポーツカーとしての評価は？
●内装：マロードスターRFは内装からトランクまで、細部に宿る品の良さ粋なこだわりを見た！
●スペック：ロードスターRFは乗ってみてわかる！
●ロードスターRF検討：ロードスターRF入門編｜あなたなら何色のカラーにする？
●グレード検討：RF3つのグレード、何で選びますか？価格・装備・仕様etc
●ドレスアップ：ロードスターRFをドレスアップしよう！

●ロードスターターボ：幻のロードスターターボをキミは知っているか
●中古車相場：プレミアがついて、もはや読み切れない!? 荒れる中古車相場に注目