该项目属于动力机械及工程科学技术领域。
    全球社会经济发展正面临能源安全、环境污染和气候变暖的共同挑战。天然气资源丰富，环境友好，燃料氢含量高达25%，是仅次于石油的内燃机第二大燃料，开发高效清洁天然气发动机是应对能源、气候变化和环境问题的有效措施和迫切需求。该项目历经十余年，围绕高效清洁重型天然气发动机关键技术开展研究，形成了具有自主知识产权的高效清洁天然气发动机技术方案，开发成功了系列国IV-国VI天然气发动机，在国内和国际市场得到了产业化应用。项目的主要技术内容及特点为：
    （1）提出了基于空气或废气稀释的天然气快速燃烧高效清洁燃烧技术路线，国IV和国V采用空气稀释稀燃燃烧技术，国VI采用废气稀释当量燃烧技术；发明了通过斜轴涡流气道和新型燃烧室结构实现的稀释快速燃烧技术，开发了点火与稀释度耦合的燃烧控制技术和爆震抑制技术，提高燃烧速率；发动机热效率提高了1.19%（天然气消耗降低3%），排气温度降低了30℃。
    （2）开发了稀释燃烧低温高活性甲烷催化氧化技术和耐水耐高温催化剂制备技术，解决了天然气催化剂劣化速度快的难题；开发了对空燃比具有良好适应性的TWC催化剂技术和当量燃烧氨泄漏控制技术，发明了基于模型控制的后处理控制技术，发动机WHTC循环CO和NOx排放可分别降低约60%和40%，并显著降低NH3和NMHC排放。
    （3）发明了新型可变配气机构，天然气发动机热效率提高了1%，发动机排气温度降低10~20℃；提出了缸盖底板“拱形”燃烧室构建技术和三通式气缸盖冷却结构，大幅降低鼻梁区热负荷；发明了改善天然气发动机混合均匀性技术，提高了各缸混合气均匀性，有效拓宽了爆震边界，综合提高了整机可靠性。
    该项目成功开发了23个系列国IV-国VI排放天然气发动机产品并实现产业化应用，共获整车配套公告96个，应用于东风新汽、东风柳汽、陕汽商用车、联合卡车等配套厂商。所开发的天然气发动机最高有效热效率达到40.82%，8个机型通过欧盟E-mark认证，使我国重型天然气发动机技术跻身国际先进行列，独创提出的稀释快速燃烧技术实现了国IV到国VI排放升级的衔接，率先推出客车国VI天然气发动机产品。该项目大幅提升了我国重型天然气发动机自主研发能力和水平，摆脱了对国外技术的依赖，促进了行业科技进步，提升了产品国际竞争力。
    近三年，基于项目技术开发的国V和国VI天然气发动机销售量138,781台，出口5427台，累计新增销售额571589.30万元，新增利润50322.56万元，出口创汇5970万美元，取得了显著的经济效益和社会效益，在节能减排方面发挥了重要作用。
    项目授权国家发明专利11项、实用新型专利13项、软件著作权1项，国家标准1部，发表论文13篇。项目2020年4月28日通过鉴定，鉴定意见认为“项目成果总体达到国际先进水平，其中基于斜轴涡流气道和新型燃烧室结构实现的稀释快速燃烧系统达到国际领先水平”，形成了一支高水平的天然气发动机产学研合作开发团队。