燃气汽车的燃料存储大多是使用的是天然气或者压缩天然气，车用压缩天然气一般被压缩为20-25MPa左右。可将天然气，经过脱水、脱硫净化处理后，经多级加压制得。然后再泵入连接至汽车后部、上部或支架的高压筒形气瓶其使用时的状态为气体。
燃气汽车的发动原理与汽油汽车的原理一致。当天然气汽车发动机启动后，天然气从储气瓶通过软管导入燃料，在发动机附近，天然气将进入压力调节器从而实现降压。将高压气瓶中储存的天然气经过减压后送到混合器中，燃料在四冲程发动机的混合器中与空气混合。传感器和计算机将对燃料和空气的混合气体进行调节，以便火花塞点燃天然气时，燃烧更有效。然后，天然气将进入多点顺序喷射喷轨，该喷轨会将气体引入气缸中，仍然使用原汽油机的点火系统中的火花塞点火。
燃气汽车的主要技术有：燃料的随车携贮容器（铝基复合材料、碳素纤维玻璃钢材料，重量为钢瓶的30－50%）、储运、加气站的设备与技术；供给系统与混合燃烧技术；燃气喷射系统及闭环控制技术；内燃机上广泛采用的电控喷射技术、增压中冷技术、四气门技术、稀薄燃烧技术等，以减少较汽油机带来的功率损失不大于10%。
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