世界石油資源短缺和生態(tài)環(huán)境保護(hù)是21世紀(jì)人類面臨的主要問題，必將對汽車傳統(tǒng)的石油燃料發(fā)起挑戰(zhàn)，合理地利用資源及開發(fā)“清潔燃料”將是人類面臨的首要問題之一。采用電能、太陽能以及氫能等新能源做為汽車燃料在未來將會成為可能。但是在現(xiàn)代較長一段時間內(nèi)，汽車發(fā)動機(jī)燃用氣體燃料(如天然氣、液化石油氣)將是最為現(xiàn)實和技術(shù)上比較成熟的石油代用能源。
    氣體燃料主要是天然氣(包括液化石油氣)，是世界上繼煤和石油之后的第三大能源。天然氣能源的探明增長很快，據(jù)預(yù)測將在10～20年內(nèi)超過石油。天然氣將成為21世紀(jì)的主導(dǎo)能源，在滿足世界能源需求方面將發(fā)揮越來越重要的作用，天然氣資源的擁有量和占有量已成為衡量綜合國力的重要指標(biāo)之一。特別是在交通密集的大城市，推廣使用天然氣和液化石油氣汽車，不僅可節(jié)約石油資源，降低燃料費(fèi)用，而且做為一種“清潔燃料”，可大大降低城市污染。因此，汽車燃用天然氣和液化石油氣已日益受到世界各國重視。美國32個州已經(jīng)制訂了汽車代用燃料計劃，其中31個州將天然氣列為首選代用燃料。據(jù)統(tǒng)計到1997年末，天然氣和液化石油氣汽車在43個國家中得到了應(yīng)用，其中天然氣汽車保有量為104.687萬輛，液化石油氣汽車401.1萬輛。
    隨著經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，我國已成為能源消費(fèi)大國。1993年起，我國已成為石油凈進(jìn)口國，預(yù)計到2000年我國石油缺口3000萬噸以上，2010年缺口8000萬噸以上。而我國是天然氣資源比較發(fā)達(dá)的國家，據(jù)評價我國天然氣總資源量為38萬億立方米，已探明儲量是1.53萬億立方米，探明程度僅為4.02%。預(yù)計2000年天然氣年產(chǎn)量可達(dá)250～300億立方米，2010年達(dá)1000億立方米。國外天然氣(當(dāng)量原油)和石油產(chǎn)量比為0.73:1左右，而我國目前僅為0.1:1左右。因此，我國天然氣產(chǎn)儲量均有很大潛力，將為我國推廣使用天然氣汽車提供良好的資源條件。我國到1997年末有天然氣和液化石油氣汽車5917輛，其中天然氣汽車4594輛。計劃2000年發(fā)展到5萬輛，2010年為20～30萬輛。30萬輛汽車年消耗天然氣量為45億立方米，僅占當(dāng)年天然氣產(chǎn)量的4.5%，可代替汽油360萬噸。
    近年來，國外天然氣和液化石油氣汽車技術(shù)發(fā)展較快，不僅在動力性和燃料經(jīng)濟(jì)性方面有顯著提高，而且在排放性能方面已列入“綠色汽車”行列。最近日本本田汽車公司推出的CIVIC系列天然氣汽車的CO、NOx和THC排放量比1997年美國聯(lián)邦政府制定的標(biāo)準(zhǔn)低60倍，比當(dāng)今世界最嚴(yán)格的加州標(biāo)準(zhǔn)低10倍，而且仍保持良好的汽車性能。美國已經(jīng)實現(xiàn)了電控缸內(nèi)噴氣技術(shù)，如西南研究院研制的HDDGE重型天然氣發(fā)動機(jī)以及CUMMINS的C系列電控進(jìn)氣道單點噴氣增壓中冷天然氣發(fā)動機(jī)。又如哥倫比亞大學(xué)將底特律柴油機(jī)公司(D.D.C)的DDEC電控泵噴嘴改制成天然氣一柴油雙燃料噴射的電控缸內(nèi)噴氣系統(tǒng)等。在預(yù)混合供氣系統(tǒng)中也已采用電控技術(shù)，如美國天然氣和汽油兩用燃料發(fā)動機(jī)、D.D.C.公司的50G天然氣發(fā)動機(jī)等。俄羅斯已研制成功新型天然氣—柴油預(yù)混合雙燃料供氣系統(tǒng)，達(dá)到良好的使用性能，使柴油機(jī)排放性能更加改善。
    目前我國天然氣和液化石油汽車均在原汽油車或柴油車上改裝而成，采用混合氣預(yù)混合式供氣方式，整車匹配性能較差，未能充分發(fā)揮氣體燃料燃燒特性的優(yōu)勢和低排放的效果。特別是動力性下降，功率損失較嚴(yán)重；耗熱率高，熱效率低，尤其在低速中小負(fù)荷工況區(qū)；天然氣一柴油雙燃料汽車排氣煙度大幅度降低，基本上呈無煙運(yùn)轉(zhuǎn)，但同天然氣或液化石油氣—汽油兩用燃料汽車一樣，某些排氣有害物值距預(yù)期水平尚有較大差距。我國的天然氣和液化石油氣成分差異大，也嚴(yán)重影響發(fā)動機(jī)的動力性、燃料經(jīng)濟(jì)性和排放性能。