Le cœur d’une voiture à gaz naturel est son moteur à combustion. Celui-ci utilise le gaz naturel ou du CNG (Compressed Natural Gas) au lieu du mélange essence-air habituel. Un moteur au gaz naturel fonctionne comme un moteur à essence classique, seul le carburant change. Cela signifie que ses cylindres fonctionnent selon le principe du quatre temps. Le mélange gaz-air est tout d’abord aspiré dans la chambre de combustion par une soupape d’admission. Simultanément, le piston se déplace vers le bas. Dans le deuxième temps, celui-ci remonte lorsque les soupapes sont fermées et comprime ainsi le mélange qui se réchauffe simultanément. La troisième étape consiste à allumer le mélange gaz-air avec la bougie d’allumage. La réaction qui en résulte pousse le piston vers le bas. L’énergie cinétique générée est transmise au vilebrequin via la bielle reliée au piston et répartie sur les pignons d’entraînement via la boîte de vitesses. Au quatrième temps, le piston se déplace de nouveau vers le haut et refoule les gaz d’échappement brûlés hors du cylindre. 

Le CNG (Compressed Natural Gas) est un gaz naturel comprimé, tandis que le LPG (Liquefied Petroleum Gas) est un gaz naturel liquéfié. Le GNC est stocké sous forme de gaz sous haute pression et nécessite des réservoirs sous pression spéciaux, tandis que le GPL est liquéfié à pression modérée et est stocké dans des réservoirs appropriés. En règle générale, le GNC est principalement proposé en usine pour les véhicules neufs, tandis que le GPL est souvent préféré par les ateliers pour la transformation en propulsion au gaz.

Oui, il est possible de convertir un moteur à combustion au gaz naturel. Pour la conversion, le GPL (gaz de pétrole liquéfié) est privilégié par les ateliers. La transformation comprend le montage d’un système au gaz auto avec un réservoir de gaz, un évaporateur ou un injecteur ainsi que des canalisations spéciales. Une conversion au GPL peut être judicieuse en fonction du kilométrage et de la vitesse. L’évolution des prix du carburant doit cependant être surveillée.

En principe, le gaz naturel utilisé pour le chauffage domestique peut également être utilisé pour alimenter une voiture au gaz naturel. Cependant, en raison du stockage du gaz comprimé à environ 200 bars dans le réservoir de la voiture, des mesures supplémentaires sont nécessaires pour générer la pression requise, ce qui n'est pas présent au niveau du raccordement de gaz standard pour le chauffage domestique. Seules une station-service à domicile équipée d'un compresseur intégré permettent de comprimer le gaz et d'atteindre la pression nécessaire pour le ravitaillement des voitures au gaz naturel. L'installation et la connexion d'une telle station-service domestique à l'alimentation en gaz doivent être réalisées par des installateurs spécialisés dans le domaine du gaz.

Les véhicules au gaz peuvent être utilisés en toute sécurité au quotidien et ne présentent aucun risque accru pour la sécurité. Le gaz naturel et le gaz liquéfié ne sont pas toxiques. Les réservoirs de gaz des véhicules contenant du gaz naturel comprimé sont stockés à une pression de 200 bars, bien que les réservoirs de gaz sous pression soient conçus et certifiés pour 600 bars. Une valve de sécurité permet, en cas de besoin, l’évacuation contrôlée du gaz naturel. Les réservoirs des voitures au gaz liquéfié (GPL) sont dimensionnés en toute sécurité avec des parois en acier de 3,5 mm d’épaisseur, conçus pour dix bars en utilisation quotidienne et doivent résister à une pression d’essai de 40 bars sans dommage. Une vanne de coupure de gaz empêche la sortie de gaz en cas de conduites de gaz non étanches.