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随着能源紧张、环境污染的日益严重和天然气产业的快速发展,LNG汽车作为一种替代能源汽车得到了快速发展,以其清洁高效经济的特性将是燃气汽车的主要发展方向。本文结合课题组所承担的山西省科技重大专项“LNG液化天然气重型载货车”,以某LNG牵引车为参考车型,应用CRUISE软件建立LNG牵引汽车动力传动系统仿真模型,对其动力性和经济性进行了分析。然后应用正交试验对其变速器和主减速器速比进行匹配优化选出最优匹配方案,得到优化方案。本文对LNG牵引汽车整车总布置中主要专用部件布置要求和LNG气瓶布置等进行了论述,应用hypermesh软件对LNG气瓶后置时对车架应力的影响进行了有限元分析。简要介绍了汽车动力性以及经济性的评价指标,动力性能评价指标主要有最高车速、最大爬坡度、直接档加速30~80km/h加速时间以及起步换挡加速0~80km/h加速时间。经济性能评价指标主要有等速百公里燃料消耗,重型载货车六工况循环百公里燃料消耗。以LNG牵引车参考车型为研究对象,应用MATLAB软件对WP12NG380E40和WP10NG300E40两款天然气发动机的外特性及万有特性数据进行处理,对离合器、变速器、主减速器、制动器和轮胎等相关部件主要性能参数建立数学模型,之后在CRUISE软件中建立LNG牵引汽车动力传动系仿真模型,并对LNG牵引汽车空载、满载时的动力性能(包括最大爬坡度、最大加速度、最高车速、直接档加速30~80km/h加速时间以及起步换挡加速0~80km/h加速时间)和经济性(30~90km/h等速百公里燃气消耗和六工况循环工况百公里燃气消耗)进行计算分析,对超载时牵引汽车的动力性能进行了计算分析,获得参考车型整车性能计算结果。根据市场现有产品选择变速器和主减速器速比组合成不同设计方案,对其进行正交试验,应用极差分析原理对正交试验结果进行分析从中选择优化方案,在CRUISE中建立优化方案的动力传动系仿真模型并计算其整车性能。结果表明与参考车型相比,整车爬坡性能、加速性能略有降低,最高车速提升了10.08%,重型载货车六工况燃气消耗降低了17.72%,经济性能有较大改善。