Redukcja szkodliwych składników spalin i zużycia paliwa od lat znajduje się na czele listy zadań producentów samochodów. Za pomocą rozmaitych przedsięwzięć usiłują oni zrealizować to zadanie, aby silniki mogły spełniać wymagane przez rządy na całym świecie limity emisji szkodliwych składników spalin.
Recyrkulacja spalin
Oprócz katalizatora trójfunkcyjnego producenci samochodów starają się wprowadzać również inne przedsięwzięcia, na przykład wdmuchiwanie powietrza wtórnego albo recyrkulację spalin. Recyrkulacja spalin jest w silnikach benzynowych i wysokoprężnych najbardziej efektywną metodą redukcji zawartości tlenków azotu w spalinach. Zawracane do dolotu spaliny obniżają wysokie temperatury spalania, które są odpowiedzialne za produkcję tego szkodliwego składnika spalin.
Ponieważ spaliny są gazem nieaktywnym, to w silnikach benzynowych rozcieńczają mieszankę paliwowo-powietrzną i dzięki temu do komór spalania dociera jej mniej. W silnikach wysokoprężnych jest podobnie. Tutaj recyrkulacja obniża stężenie tlenu w ładunku. Zmniejsza to temperatury spalania, a zatem powstaje też mniej tlenków azotu. Recyrkulacja spalin może odbywać się nie tylko na, zewnątrz, lecz również wewnątrz silnika, podczas przekrywania się zaworów. Im większe jest przekrycie zaworów, tym większa jest masa resztek spalin w świeżym ładunku. Metodę tę jest najłatwiej zrealizować w silnikach ze zmiennymi fazami rozrządu. Jednak jak dotychczas nie znalazła ona zastosowania w produkcji seryjnej.
Recyrkulacja spalin odbywa się, więc z reguły zewnętrznie, przez zawór recyrkulacji. W silnikach benzynowych, jak też wysokoprężnych recyrkulacja działa tylko w obszarze obciążeń częściowych i to najczęściej jedynie w tej jego części, w której są przeprowadzane testy spalin. Tutaj zresztą są też największe możliwości. Wadą recyrkulacji zewnętrznej jest osadzanie się na wewnętrznych powierzchniach przewodów i zaworu recyrkulacji sadzy i innych cząstek stałych. Na skutek tego ilość spalin przepływających przez układ recyrkulacji maleje wraz ze wzrostem przebiegu. Zawory recyrkulacji „umierają” nie tylko z powodu zużycia, lecz również z powodu odkładania się w nich osadów, tak zwanego nagaru, który blokuje ruchome części zaworu. Wtedy zawór zawiesza się, najczęściej w położeniu otwartym (silnik benzynowy), albo zamkniętym (silnik wysokoprężny).
Wady układów EGR (AGR)
Wadliwe działanie zaworu układu recyrkulacji spalin (nazywanych skrótowo EGR lub AGR) jest częstą przyczyną nierównomiernego biegu silnika, spadku mocy, wypadania zapłonów podczas przyspieszania i tak dalej. Nowoczesne silniki wysokoprężne są w zasadzie zawsze wyposażane w zawór AGR, benzynowe w większości. Udział spalin w świeżym ładunku silników wysokoprężnych jest wyższy niż w zwykłym silniku benzynowym, i nie wyższy niż w silniku benzynowym, z wtryskiem bezpośrednim. W silniku benzynowym maksymalny udział spalin nie może przekroczyć 20%, a mimo to jest możliwa redukcja emisji tlenków azotu do 40%. Jeśli parametry układu recyrkulacji są dobrze dobrane, to dzięki recyrkulacji zmniejsza się też zużycie paliwa i emisja C02.