敞篷车发展历史及分类

敞篷车简介

一、敞篷车发展历史

敞篷车是指带有折叠式可开启车顶的轿车。敞篷车在美式英语称为Convertible（原意

为可转换的，意指敞篷车可在敞篷和普通车型之间转换），在英式英语或欧洲其他国家，通

常称为Cabriolet。1899年欧宝开始生产Lutzman牌汽车是三座3．5L单缸发动机的敞篷车，

这是世界上最早的汽车之一，也是最早的敞篷车，至今敞篷车已走过了100多年的路。

Lutzman牌汽车

敞篷车的杰出代表为法拉利、劳斯莱斯敞篷跑车、奥迪TT和奔驰SLK230等。

法拉利250 GT Spyder California 劳斯莱斯幻影

奥迪TT 奔驰SLK230

二、敞篷车分类

敞篷车中有些款式是专门开发的敞篷车型，没有其他样式，比如马自达的Miata，大众

1

的Cabriolet；大部分的敞篷车则既有敞篷型，也有一般固定顶款型；有的敞篷车则是由受

欢迎的轿车款式，附带发展出来的，比如大众甲壳虫的敞篷款。

按两门和四门分：大部分的敞篷车都是两门式的，四门款式较为少见。

敞篷车按车顶结构可以分成硬顶车和软顶车。软顶车更为常见，通常采用帆布，乙烯或

塑料为车顶材料，配以可折叠的支架。硬顶车的车顶为金属材质，通常可以自动开合。

敞篷汽车的演变，大致分为三个阶段：无篷——软顶敞篷——硬顶敞篷。

无篷:现在市场上还偶尔会见到无篷的敞篷车，这些车从诞生起就不准备有篷，主要是

那些小型赛事或者经典跑车的复制款或者欧美小厂的限量级作品，多为速度而诞生的，这部

分车少而受众面小。

软顶敞篷：软顶敞篷从诞生之日起到现在经历了两个显而易见的改进：软顶收起从外置

式收藏改成了内置式收藏（美观，且阻力减小）；从手工折叠改成自动折叠。早期的一些软

顶敞篷车都是手工、外置式的；现在大部分都是自动、内置式的。（现在也有外置式的，主

要是受车型的限制，如MINI敞篷版，SMART敞篷版）。

硬顶敞篷：相比软顶敞篷则要“年轻”许多。真正的量产硬顶敞篷车始于1996年的奔

驰上一代SLK（R170）。经历了近20年的演变，现在已经 “百花齐放”，硬顶跑车的阵营正

在引导着目前敞篷车的流行趋势。

软顶和硬顶敞篷的优劣势主要有：

其中，有些优缺点是受材质本身的限制，很难改进：比如软顶的强度低、噪音大；硬顶

的质量大，占用行李厢空间大。随着技术和市场的发展，可以看到软顶和硬顶在相互学习：

软顶敞篷不停地改进软顶的材料，例如三层的合成材料，降低噪音；硬顶敞篷则在不停地想

办法将硬顶折叠再折叠，减少占用空间。

如今受市场追捧的是自1996年开始兴起的硬顶敞篷汽车，硬顶敞篷的车型越来越多，

软顶的车型开始减少。目前硬顶敞篷的发展前沿是最大限度地折叠车顶，以新宝马3系和沃

尔沃C70为最新的代表。其最终目的是最大化地模仿软顶，最小化地占用行李厢空间。

2

三、 软顶敞篷

1、 发展历史

由于结构相对简单，且与马车的构造一脉相承，软顶敞篷车的历史悠久——1886年本

茨制造出的第一台三轮汽车就是软顶敞篷。可以说，软顶敞篷车的发展和汽车本身的发展是

步调一致的。因此，“经典”也就成为软顶敞篷车得天独厚的优势和最显著的标签，尽管以

现在的眼光审视，它看上去与车身并不那么协调，但许多人依然喜欢这种感觉，尤其是配有

软顶的英式小型车看上去是如此迷人，比如MINI；而劳斯莱斯幻影这样的奢华车型，配以

软顶敞篷，则更彰显出优雅的古典贵气，以至于让人们暂时把软顶的缺点抛在脑后。

2、 结构特点

软顶敞篷车辆总重轻，比硬顶省油，顶棚开启快速，维护修理相对硬顶便宜，开合装置

耐久度比硬顶长。但相对较危险（软顶很脆，如果出事故受伤比硬顶严重，特别是翻车一类），

顶棚容易脏，清洗很麻烦，隔音效果差，暴雨一类天气可能会漏雨，大雨大雪车停外面需加

汽车罩子。

软顶的折叠基本大同小异，没有硬顶那么千变万化。以奔驰的CLK敞篷版作演示：

3

可将它分解为前后两个动作:一是前面车顶的动作，如下图所示，该部分是软顶敞篷最

关键的部分，负责车顶的展开和收起，目前大部分的软顶车型都采用这种形式。

二是后面的行李厢部分，主要是为了隐藏折叠起来的软顶：一来为了美观，二来为了降

低风阻和风躁，这种机构有两种形式：上抬式和平移式。

1）上抬式：

目前大部分量产软顶敞篷车都采用这种形式，行李箱盖上抬打开，用于存放折叠的软顶。

5

2）平移式：

目前采用这种形式的主要有萨伯9－3敞篷版和保时捷911敞篷版等。

3、主要车型

代表车型：甲壳虫敞篷版、MINI敞篷版、保时捷Boxster、奔驰E级敞篷版等。

甲壳虫敞篷版 MINI敞篷版

四、 硬顶敞篷

1、 发展历史

相对于软顶敞篷，硬顶敞篷则要“年轻”许多，它的出现改进了软顶敞篷噪声和安全性

的不足。尽管硬顶敞篷的历史可以追溯至20世纪30年代的标致402 Eclipse，但直到1996

年奔驰SLK（R170）问世，硬顶敞篷才突然变得火爆起来。经历了近20年的演变，硬顶跑

车正在引导着敞篷车的流行趋势。

6

奔驰SLK小跑车，内部底盘编号R170

从风格上而言，拥有悠久传统的软顶敞篷给人更为经典的感觉，而硬顶敞篷则现代感更

强。就结构本身而言，硬顶敞篷强度相对软顶敞篷较高、密封性和安全性也有很好的改善。

如没有折叠的敞篷，在外形上硬顶敞篷和一般的汽车基本一样。

硬顶敞篷为了减轻顶棚重量，目前车顶材料大多选择轻质的铝制壳体，甚至树脂材料。

同时，如何能方便地将硬顶敞篷车顶棚收起成为了这类车设计的主要问题：对机构运动范围

的干涉进行分析，构件主要尺寸优化设计、自由度计算等；硬顶能够实现平稳、快速的打开

和闭合，工作可靠，寿命长；运动精确，不会发生干涉，噪音小；可以使用车载电源（12V

直流）完成所有的操作；外形美观，不破坏轿车风格的同时降低成本。

2、 结构特点

汽车的基本结构如下图：

所有的硬顶敞篷车，对于行李厢盖的处理，除个别车型外，基本都一样：在硬顶机构开

始运行时，都是向车头方向打开，使车顶和后窗部分顺利进入行李厢；因此分类主要是以车

顶（包括车顶侧梁）和后窗部分的拆分数量来区分，分为一段式、二段式、三段式、特殊式

四大类。

1）“一段式”硬顶敞篷

“一段式”硬顶敞篷后窗和车顶没有拆分。目前世界上仅见这种形式的跑车就是法拉利

的575M Superamerica 。该车的C柱特别短，顶篷就是以C柱上一点为圆心旋转，当然即

使在敞篷的情况下，顶篷也是显露在行李厢上面，一目了然。这种结构的原理简单，结构相

对也简单，也不占用行李厢空间。如下图：

7

法拉利575M Superamerica

别克也推出一款概念车blackhawk,原理一样，只是将车顶藏入行李厢。（未量产）

2）“二段式”硬顶敞篷

a.“V”字型

所谓“V”字型（严格意义上为“倒V”字型）就是在折起硬顶的时候，后窗和车顶折

合成“V”字型，收入行李厢。目前世界上大部分硬顶敞篷车都采用这种形式，这也是硬顶

敞篷车的开山之作，鼻祖为1996年的奔驰SLK（R170，现已改款），目前还在使用类似结

构的车是标致206CC，307CC，雷诺梅甘娜，福特FOCUS CC，马自达新MX－5，凯迪拉克 XLR，

以福特的FOCUS CC图解：

8

主要步骤为：

这种结构的优势是经过市场将近十年的检验，技术相对成熟；缺点是占用行李厢的空间

较大，主要原因是后窗和车顶各自有一定的弯曲弧度，两段折合之后，两段弧“包裹”成了

一个空间，有点类似河蚌外壳那样，这个“空间”除了占用行李厢空间，没有其他用处。

b.“F”型

所谓“F”字型就是在折起硬顶的时候，后窗、C柱和车顶形成“F”字型（或反“F”

型），收入行李厢。这种形式也是奔驰所创，目前也只有奔驰在使用，鼻祖是2001年推出的

10

SL－CLASS（底盘编号R230），现在又加入了新的SLK（底盘编号R171）。以新SLK图解：

主要步骤为：

11

这种结构和“V”字型的最大区别在于其后窗在折起的时候，后窗玻璃有个“剥离”C

柱的“小动作”，如下图：

这个简单的剥离动作的目的在于可以将车顶的弧度和后窗的弧度“吻合”，避免了“V”

字型车顶和后窗弧度相合“包裹”而成的那部分无效空间。但由此带来的则是后窗和C柱接

缝较长，对密封性能提出了更高的要求。

c.“二”字型：

这种形式与上述类型的最大的区别在于车顶和后窗的锚合点完全分离（C柱和车顶也分

离，而“F”型的C柱和车顶并未完全分离），车顶和后窗成几乎平行的“二”字型收进行李

厢。参考车型有日产的MICRA C+C和Lincoln_Mark_X_Concept。如日产的MICRA C+C：

主要步骤为：

12

在座椅后设置一个向下的轨道，当硬顶开合到图中所示位置时，硬顶沿轨道下沉到座椅

背后。对比其他的硬顶，这样做的好处是基本不占用行李厢空间，对比一段式，这种形式可

以不用外置车顶，也不影响行李厢盖的开合。

3）“三段式”硬顶敞篷

三段式的车型目前主要有： VOLVO C70，宝马3系等，以VOLVO C70为例：

13

“三段式”敞篷较之“二段式”或“一段式”的特点是：分段较多，机械部分动也多，

无论对机械还是密封的要求都更高；但优点也是显而易见，因为可以多分一两段，那么单段

的长度或者说面积就可以相对较小，那么叠放后占用的行李厢空间就小了，同时也可以适当

放大车顶的长度，也就是解决了可以增加一排后座或者使后排座空间更大，乘坐更舒适的瓶

颈。目前采用“三段式”的都是有两排座椅的，是实实在在的Cabriolet，这也是“三段式”

敞篷车的实用之处和大卖点之一。（一般双门两座的跑车，英文为roadster；双门四座的，

英文为Cabriolet）

当然，硬顶的部分也并非越多越好，超过某一个数目后，不但重量会急剧增加，由于机

件之间的干涉，其稳定性和可靠程度也会降低。

4）特殊式硬顶敞篷

有一些特殊的折叠方式，如凯迪拉克XLR的概念车型――1999年推出的EVOQ：

运作模式大概是：（1）车顶部分向上抬起；（2）车顶沿着C柱内侧的轨道下降到位；（3）

两侧的C柱缓慢下沉。

可见该车几乎没有后窗，或是垂直的小面积后窗。这种方式实施起来需要轨道结构、两

侧独立的沉降结构、车顶的抬升结构，而且几乎所有的动作都是独立的，对机械的稳定性、

协调性挑战很大，而且因为独立机构，机构成本较高，量产需求较小。

16