概述
a) 燃气汽车燃气汽车主要有压缩天然气汽车(.简称LPG汽车或LPGV)和压缩天然气汽车(简称CNG汽车或CNGV)。顾名思义，LPG汽车是以液化石油气为燃料，CNG汽车是以压缩天然气为燃料。燃气汽车的CO排放量比汽油车减少90%以上，碳氢化合物排放减少70%以上，氮氧化合物排放减少35%以上，是目前较为实用的低排放汽车
b) 按燃料使用状态的分类
按照燃料使用状况的不同，天然气汽车可分为：
专用燃料天然气汽车。发动机只使用天然气作为燃料。
两用燃料天然气汽车。既可以使用天然气也可以使用汽油作为燃料。
双燃料天然气汽车。可以同时使用液体燃料和天然气
c) 天然气汽车主要部件：减压器，混合器或喷规；开环防真器1套或燃气电脑一只；转换开关总成 1套；动力调节阀或天然气过滤器1只；高压钢管φ6×1：0.8KG；导气管1只；排气管1米；稳固件包1包；低压管φ19：1米；低压管φ16 0.3米；卡箍φ16-27 4只；卡箍φ22-φ32 1只；卡箍φ34 1只；充气阀1只。气瓶及气瓶支架一组。
技术原理
a) 电子控制技术
精确电子控制技术包括空燃比控制、点火系统控制、怠速转速及爆震控制等。提高喷射控制精度的主要方法是采用多点喷射，能提高混合气控制精度，对过渡工况的响应好，容易解决各缸混合气分配不均匀的问题，有利于提高发动机的综合性能。多点喷射有缸外喷射和缸内喷射2种。缸外喷射喷嘴位于进气道或进气歧管上，成本低，结构相对简单，能满足较严格的排放标准，但是缸外气态喷射时由于气体占一部分进气空间所以充气效率会降低。而缸内喷射则能显著提高充气系数从而提高动力性，但采用缸内喷射需要更高的喷射压力，技术上需要解决的问题尚多。
控制空燃比的目的是满足三效催化器的工作窗口的要求，即控制发动机在各种工况下能够将空燃比保持在理论值附近，使三效催化器能工作在高效区来降低排放。稳定工况控制相对容易，采用设计的数学模型对进气量进行精确估计，即可实现精确控制。要实现国Ⅳ排放标准，空燃比控制的重点是针对发动机的过渡工况的控制。天然气发动机控制系统中应对起动工况、瞬态工况及意外停机供气自动切断等设计控制算法。
b) 稀薄燃烧空燃比特性及优化
稀薄燃烧技术的宗旨是使发动机在最佳稀薄空燃比下稳定工作，以改善燃油消耗率和排放性能。如图1空燃比特性曲线可知：在理论空燃比下，采用三元催化技术，可以使NOx排放达标，但不能满足燃油经济性的要求；提高空燃比，NOx排放量增加，A/F=16时达到最大；而后继续增加空燃比，NOx排放量下降，而发动机输出转矩的变动量增加，发动机不能稳定工作。同时满足油耗最佳、NOx排放量低、转矩的变动量的空燃比范围很窄。因此，空燃比的精确控制成为稀薄燃烧技术成功的关键。
稀燃过程空燃比的控制是由ECU根据空燃比传感器的检测信号，进行空燃比的反馈控制，以实现稀薄燃烧过程的。所控空燃比是根据发动机转速及节气门开度等发动机的运转条件进行相应的修正。实际控制过程是ECU控制喷油器使实际燃料的喷射量达到事先根据发动机运行状态设定的目标喷射量，即在基本喷射量的基础上乘以稀燃空燃比的学习修正系数。该系数是根据发动机可实施稀燃空燃比控制的运行条件设定或变更的。发动机可实施稀燃空燃比控制的运转条件由发动机冷却液温度，转速、进气压力及其变化量，以及节气门开度及其变化量决定。当ECU监测到稀燃空燃比控制条件成立时，从寄存器读取发动机前一次怠速状态下运行时所用学习修正系数，完成稀燃控制过程；如不满足稀燃空燃比控制条件，则回到初始检测等待状态，重新监测发动机实施稀燃空燃比控制的运行条件。
图1 空燃比特性
c) 天然气发动机专用催化器开发
用于天然气发动机尾气处理的净化催化剂的性能要明显高于汽油机尾气净化催化剂才能达到国Ⅳ排放标准的要求。
针对理论空燃比天然气发动机尾气处理的需求及天然气的燃料特性和燃烧特点：
1.对目标催化剂进行了选择和配比，确定采用Pt/Rh或Pt／Pd／Rh作活性组分，选用具有最佳转化率的稀土元素和过渡金属元素的复合氧化物作为助催化剂，再选与之匹配的以钯为主的贵金属作为主催化剂，两部分均采用纳米制备方法制作。为了达到更佳效果，通过试验确定转化器内采用了具有不同配方的前后2节催化剂，以有效地氧化CH4和还原NOx。对于理论空燃比天燃气发动机，由于催化剂的三效窗口与汽油发动机尾气净化催化剂的三效窗口位置不同，为了实现尾气的净化，空燃比的控制应比汽油机偏浓，同时空燃比的控制精度应高于汽油发动机。
2．针对中型发动机排量的要求，开发大直径(400目中170 ram)的堇青石蜂窝陶瓷载体。
3．对稀土储氧材料即铈锆固溶体进行选择对比，依据耐高温性、储氧性能、生产一致性等多方面考虑，选择了适用的铈锆固溶体。以确保产品的热稳定性和耐久性。
4．精选涂层配方和严格控制如粒度、粘度、酸度、密度等工艺参数，确保产品的生产一致性。
国内发展和应用现状
天然气汽车在国内外发展很快，改装技术日趋成熟。天然气汽车的应用范围越来越广，并已带来明显的经济效益和社会效益。而双燃料发动机因其具有使用燃料灵活、碳烟排放少、发动机改动小、改动成本低等特点而具有良好的推广前景，已成为改善发动机燃油经济性、排放和噪声的一种有效的技术方案。
当前阶段，我国城市天然气汽车加气站尚未实现网络化，天然气汽车的发展与加气站的建设不同步，存在着加气站建设滞后的问题。
国外发展和应用现状
世界燃气汽车产业呈现欣欣向荣的发展趋势，国际上众多国家使用了燃气汽车，燃气汽车总数量达800万辆．使用燃气汽车的国家既有油气资源丰富的国家。又有像日本这样国内95％能源需要从国外进口的经济强国．过去十一年内美国天然气汽车的能源消耗总量呈上升趋势，仅2007年天然气汽车能源消耗量就为1997年时期的3倍。
国外CNG发动机已在广泛应用第三代的技术，更先进的LNG缸内直喷技术已得到小批试用，其动力性、经济性和排放俱佳，但其开发难度大，费用昂贵，成本也高，国内尚未开始研制。。
参考文献
[1]谢云臣牛丹峰杨立平，天然气发动机国排放对策研究，现代车用动力2009（1—）：1~5
[2]刘建霞姚美红符黎君，稀薄燃烧空燃比控制技术，拖拉机与农用运输车2007.10（5）：30~31
[3] 张燕平詹淑慧，国内天然气汽车技术及发展方向探索，北京建筑工程学院学报2009年9月第25卷第3期
