افزایش قیمت سوخت و مقررات سختگیرانه آلایندگی، تقاضای زیادی را برای توسعه موتورهای جدید با بازده بالا و آلایندگی کم ایجاد کرده است. این تحقیق با تمرکز بر اثر متغیرهای نسبت تراکم، زمان جرقه‌زنی، و نقشه توربوشارژر بر پارامترهای عملکردی و آلایندگی به شبیه‌سازی موتور دیزل 4 سیلندر توربوشارژ برای تبدیل به موتور CNG با استفاده از نرم‌افزار تک‌بعدی جی‌تی‌پاور پرداخته است. با استفاده از نتایج حاصل از آزمون‌های تجربی اقدام به صحه‌گذاری نتایج خروجی از مدل دیزل شبیه‌سازی شده گردید. سپس مدل شبیه‌سازی شده به موتور CNG تبدیل گردید. پس از تبدیل، اثر پارامترهای کلیدی نسبت تراکم (11:1 تا 14:1)، زمان جرقه‌زنی (13 تا 21 درجه میل‌لنگ قبل از نقطه مرگ بالا) و تغییر نقشه توربوشارژر (نقشه‌های 1 تا 5) به عنوان متغیرهای مستقل بر پارامترهای عملکردی و آلایندگی اگزوز (متغیرهای وابسته) موتور CNG بررسی گردید. تعداد 45 مدل در 11 سرعت مختلف شبیه‌سازی شدند. نتایج صحه‌گذاری نشان‌داد که توان و گشتاور ترمزی موتور دیزل شبیه‌سازی شده در مقایسه با داده‌های تجربی، دارای خطای کمتر از 1 درصد در اکثریت نقاط و در موارد محدود بین 3 تا 5 درصد می‌باشد. نتایج نشان داد که بیشترین مقادیر پارامترهای عملکردی (BMEP و گشتاور ترمزی) و کمترین مقادیر آلاینده‌های اگزوز (NOx، CO، CO2 و HC) مربوط به مدل با زمان جرقه‌زنی 13 درجه میل‌لنگ قبل از نقطه مرگ بالا بود. میزان انتشار NOx، CO2 و CO موتور CNG تبدیل شده به ترتیب 60%، 50% و 40% کمتر از میزان انتشار موتور دیزل پایه بود. اگرچه میزان انتشار HC موتور تبدیل شده بیشتر از موتور دیزل پایه بوده است. بهترین عملکرد موتور CNG تبدیل شده در مدل با نسبت تراکم 14:1، زمان جرقه‌زنی 13 درجه میل‌لنگ قبل از نقطه مرگ بالا و نقشه 4 توربوشارژر به‌دست آمد.