目前，國內外汽車使用天然氣時，都是將原來的汽油車或柴油車的發動機進行改裝，以適應燃燒天然氣。按燃燒天然氣的特點專門設計、製造的發動機還比較少。根據汽油機和柴油機工作原理不同，改用天然氣的工作方式可以有以下幾種:

　　1、汽油車的改裝

　　使用天然氣作為燃料的工作原理與原來的汽油機相同。將高壓氣瓶中儲存的天然氣經過減壓後送到混合器中，在此與空氣混合，進入汽缸。仍然使用原汽油機的點火系統中的火花塞點火。原汽油機的壓縮比不改變，原來發動機的結構基本不變，只是另外加上天然氣的儲氣瓶、減壓閥及相應的開關。改裝費用較低，而且用天然氣或汽油兩種燃料都可以工作雖然天然氣的抗爆性很好，允許在較高的壓縮比下工作，但因為在改裝時為了使原發動機仍可用汽油工作，故原發動機的壓縮比沒有改變，發動機的功率要損失10%～20%。為了減少功率損失，可在改裝時把原來汽油機的壓縮比提高(最簡單的辦法是將汽缸蓋刨去一部分)，並改變點火提前角以適應天然氣的工作需要。這樣雖然可以減少工率損失，但再用汽油工作時將會有產生爆震的危險，甚至於不能工作。難以回到原來的汽油機工作方式。所以目前汽油車改裝時，發動機的壓縮比一般保持不變。

　　2、柴油汽車的改裝

　　可以有兩類方法。第一類方法是原柴油機結構基本不變，按電點火方式改裝，即按汽油機的工作原理(奧托迴圈)工作。把原來柴油機的燃料系統全部去掉，將壓縮比降低到天然氣所能承擔的數值(比汽油機高，一般為(8～10)∶1)除了要裝天然氣燃料系統的部件--儲氣瓶、減壓閥、混合器等之外，還要再加上電點火系統，成為只燃燒天然氣的單燃料天然氣汽車。這種改裝方法比較簡單、技術比較成熟，但不能再用柴油工作，而且發動機功率損失較大，只有原來柴油機的65%～70%左右。

　　第二種方法是原來柴油機的燃料系統不變，再加上和上面相同的天然氣燃料系統，一般壓縮比不用改變。發動機汽缸吸入空氣和天然氣的混合氣後，由原來的柴油噴油器噴入少量的柴油作為引燃用。柴油壓燃著火以後，點燃了天然氣和空氣的可燃混合氣進工作，這就是雙燃料天然氣發動機。

　　其基本工作原理為：啟動時用全柴油，加負荷時空氣與燃氣混合器的負壓傳到膜片機構上，透過泵杆將柴油高壓油泵齒條限上，此時司機再踏下油門踏板時就只增加天然氣燃料的流量。

　　雙燃料的工作方式不僅不會損失功率，而且由天然氣的燃燒效能好，還可比原來的柴油機的功率略有增加。

　　這是因為柴油機的壓縮比高，原來的過量空氣係數較大的緣故。這種改裝方式對原柴油機的變動最少，而且在天然氣供應不足時還可以轉為全柴油工作。但這種工作方式在中、低負荷時，經濟性和排放都不太好。因此，在不另外增加克服這些不足的手段時，不適用於城市公共汽車。最好是那些長時間處於中、高負荷的汽車和長途運輸汽車使用這種改裝方式。

　　現代技術先進的汽車燃料系統大多是用電腦控制的電子燃料噴射系統。就是用電腦根據使用的工況自動地改變電子噴身閥所噴出的汽油或柴油的時間、流量以及點火時間。如改用天然氣作為燃料，需要將汽油或柴油的電子噴射閥換成或另外加裝天然氣電子噴射閥，再改動電腦的控制軟體的等程式，就可以成為燃燒天然氣的天然氣發動機。當然，天然氣燃料系統中的其它部件和儲氣瓶、減壓閥等還是不可少的。