为了在试验室内有效再现车辆在各种典型坏路下行驶工况，美国宝克公司（以下简称“宝克公司”）提供了最新的解决方案——振动异响转毂设备（BSR）。目前，宝克公司已经为全球主要的汽车制造商提供了几十套该大型检测设备。

随着汽车行业的发展，在产品测试方面，从零部件到整车、从试验室到试车场以及最终在真实道路上的测试都已经全面展开。汽车行业普遍采用汽车试车场来代替普通的道路试验，进而缩短产品开发周期，而汽车试验设备又可以进一步缩短开发周期。汽车试验设备可以在试验室内实现车辆在真实道路下的工况模拟，甚至可以实现一些在真实道路上无法进行的试验工况，美国宝克公司（以下简称“宝克公司”）提供的振动异响转毂设备（BSR）能够有效再现车辆在各种典型坏路下的行驶工况。

作为知名的高端汽车研发试验设备及系统供应商，宝克公司的主要业务范围包括用于汽车试验室的研发设备、用于汽车研究开发和高水平汽车出厂的检测线终端，其用户涵盖了全球几乎所有的汽车企业，以及政府检测机构和各大专院校。目前，宝克公司已为全球主要的汽车制造商提供了上千套大型检测设备。

问题的提出

近年来，车辆振动异响已经成为人们对车辆评价的主要关注点之一。由于车辆在行驶过程中产生异响的原因较为复杂，如何将车辆在道路上行驶的工况在试验室内再次呈现出来，从而能够对车辆异响进行主观和客观评价，成为大家逐渐关注的问题。在试车场上，通常会有各种典型的道路路面用于对整车进行舒适性评价、噪声分析评价等。这几乎成为了每个试车场的标准配置。但在，在实际测试应用中，常常出现以下几方面的问题：

（1）天气、气候的影响 道路试验工况常常受到气候的影响，在夏天不能够做低温情况下的测试，在冬天又无法进行高温状态的测试。有时不得不等待半年的时间才能再次进行试验，或者是只能将其移到黑河、海南试车场进行试验。

（2）道路上不便检查噪声源 在试验路面上行驶时，测试人员只能在车内对内饰等异响噪声进行评价，而无法在车外对车辆转向、悬架、车身和底盘等进行主客观评价。不容易实现对于噪声异响来源的分析。

（3）无法自定义道路工况 实际道路上的扭曲路面对底盘噪声影响很大，而在试车场的不同道路路谱上行驶时，往往不能同时模拟扭曲工况。

（4）需要多次重复执行同一工况 多次试验得出的数据能够有效地对比，进而评价试验结果，辨别修改产品设计后的改进效果。

（5）操作人员对试验的影响 在多次重复试验中，不同操作人员对试验结果的主观判断不同，会对试验结果造成影响。

（6）试验会对操作人员造成伤害 这主要包括粗糙路面测试的损伤风险、车辆故障的危险和高加速度的损伤风险等。

基于以上问题，宝克公司为大众、奥迪等公司提供了一种特殊的转毂，我们称之为“振动异响转毂”。

振动异响转毂的特点

宝克公司提供的振动异响转毂设备（见图1）在试验室内集成了环境舱系统，能够有效地模拟不同温度、不同湿度和不同光照强度下车辆在不同环路路谱下行驶的工况，不仅有效地缩短了产品的开发时间、降低了车辆的试验成本，同时能够降低驾驶人员在真实道路上进行试验时存在的风险。该设备在试验过程中不受天气和驾驶人员人为因素的影响。其转毂表面按照设定的路谱安装高低不平的道路颠簸块，当车辆以不同的速度在转毂表面上行驶时，各个颠簸块会对车辆轮胎产生激励，从而使整车发生振动异响，不同的转毂速度会得到不同的异响效果。试验人员只需记录下相应的车速、工况，就可以重复再现这一工况和车辆的异响，从而使试验人员不断地对其进行分析并对改进后的效果进行评价。

与普通转毂设备相比，该设备具有明显的优势：

（1）转毂毂面带有设定的路谱（见图2）。异响转毂模拟了车辆在不均匀表面（相似于路面）上低速动态行驶的状态。通过它可以在车辆保持在固定位置时对被测试车辆的杂音、松动的部件、尖锐的声音和异响问题进行检定。设备运行时模拟不同路面，用以评价在不同路况时车辆的异响。

（2）集成了多个毂面路谱，转毂表面大体分为左、中、右三个区域，可安装三种不同的模拟道路凸块。车辆在转鼓不同位置行驶时，可以模拟不同的路面对车辆的振动激励影响。这使得设备同时具有底盘测功机和道路模拟机的部分功能。

（3）转毂设备带有扭曲功能，能够使转毂的前后轴以设定的角度交叉摆动，从而在运行过程中实现对车辆底盘的扭曲，进而在这一工况下对车辆的异响进行评价。也可停止非驱动轮从而只对驱动轮转动，其给出了在检定噪声时的额外可能性，但在真实路面上行驶时则不能实现此功能。

（4）设备可放置于高低温环境舱内（如图3所示）。配有环境舱的振动异响转毂可以在设定的温度、湿度以及光照强度下进行振动异响试验。一方面缩短产品开发周期；另一方面能够准确再现出车辆在使用过程中的各种复杂气候对车辆异响的影响。

（5）四个转毂滚筒的初始相位可以根据轴距的不同进行调整。当调整轴距时，后轴转毂需要转动相应的角度，保证汽车前轮与后轮碾过相同的模块。

（6）设备自带减振基座，可以有效地减弱高频振动和低频振动。

（7）可以实现驾驶人员在车内驾驶车辆进行试验，也可以设备带动车辆转动进行试验。当驾驶人员在车内驾驶车辆进行振动异响试验时，试验人员可以在车辆发动机点火，动力传动系统全部工作的状体下对整车进行振动异响评价，这个是道路模拟机（4Post）等设备无法实现的功能。

（8）设备的手持控制器可以使操作人员很方便地操作设备，对产生异响的工况能够有效地实现回放和再现。异响转毂试验是一个手动操作试验。操作人员将被提示：减速行驶和加速行驶 ，从而改变振动频率；从左侧行驶到右侧行驶，从而改变振动幅度。

（9）友好的人机界面。设备操作简单，便于在短时间内进行试验，提高了试验效率。

设备用途广泛

振动异响转毂设备被广泛应用于奥迪、大众、保时捷及捷豹路虎等公司。上海大众于2013年成为中国国内首家引入宝克公司振动异响转毂设备的汽车生产商。此设备可用于试验室产品研发领域和总装的车辆下线检测领域。在产品研发试验领域，通常用户需要的功能最为复杂；在总装车辆下线检测领域，用户一般不使用额外的环境舱系统，从而提高检测效率并简化试验流程。例如大众汽车几乎在全球的每个工厂都配有这种试验设备，而且大部分都没有配有环境舱系统。

对于用户而言，使用此试验系统的意义在于：

（1）能够模拟真实的道路路面情况，用于检测汽车在不同的路面激励下车身发出的各种异响。对一辆汽车进行异响试验有助于解决悬架和悬架周围部件，例如转向轴、轮胎和前轴的噪声问题。异响转毂模拟了车辆在不均匀表面（相似于路面）上低速动态行驶的状态。通过它，可以在车辆保持在固定位置时对被测试车辆的杂音、松动的部件、尖锐的声音和异响问题进行检定；

（2）能够识别车辆悬架问题、总成质量问题且能在一个很宽的速度范围内进行NVH相关的问题研究，进行快速、高重复性且低成本地进行诊断试验；

（3）能够根据项目进度在不同工况下进行异响测试，大大减少车辆召回的风险。

该设备可以在车辆投入市场前对其进行各种工况下的试验，从而有效甄别出车辆在不同车速下的振动异响，进而提前采取措施并对改进后的效果进行评价。

结论

通过使用振动异响转毂设备，能够对现有的试车场试验以及试验室室内试验进行有效地补充，进而缩短产品开发周期、提高试验效率、降低试验成本并提高整车厂的产品开发能力。

随着试验需求的发展，用户还可以考虑在该设备上增加自动驾驶仪（见图4），可以更加准确地再现各种试验工况，从而减少不同驾驶人员对于试验结果的影响，使试验的结果更加准确、客观。此外，出于安全考虑，在部分极端工况下，为降低试验风险，也可通过使用自动驾驶仪有效代替操作人员操纵车辆行驶。