伴隨汽車產銷量快速增長而來的是大氣污染和石油消耗。目前，中國已成為僅次于美國和日本的第三大石油進口國。而汽車的石油消耗又占了中國石油年消耗量的50%。無疑，先進的發動機技術在汽車節能、環保技術開發中起著關鍵的決定性的作用。
自20世紀末期以來，汽車排放法規日益嚴格。與美國上世紀90年代中實施的聯邦排放法規相比，于2007年全面實施的新聯邦排放法規將要求汽車氮氧化物排放降低幅度高達95%，碳氫排放物降低幅度高達84%。而于此同時，與排放相關的系統及零部件耐久性要求達到12萬英里。2007年美國聯邦排放標準中第五分組碳氫排放極限約為歐Ⅳ排放極限的一半（由于測試循環的不一致，真正的排放要求比歐Ⅳ排放的一半還低）。
這越來越嚴格的排放法規和人們對節能認識的加深，使得高效率、低排放車用發動機技術的開發受到高度的重視，從而促使傳統的內燃機技術不斷創新。如汽油機直噴技術、可變氣門定時技術、可變進氣管、燃燒速率控制滑片、可變排量技術、高壓共軌直噴柴油機等等。由于各國國情的不同，在環境保護及節能方面所側重的技術也有所區別。日本出于國土資源的因素，微型車輛、經濟型車的比例較高，小排量發動機就既能滿足節能環保的要求，又能給這類車提供足夠的驅動力；而在歐洲，由于柴油便宜，熱效率遠高于汽油機，使消費者容易接受柴油機驅動的汽車要比汽油機驅動的同類汽車貴1000～2000美元的事實。另外，柴油機的低速扭矩遠勝于汽油機，這也使偏愛汽車運動感的歐洲人更將直噴柴油機視為高科技的代表。現在的西歐，超過35%的新車銷售是柴油機。
在發動機節能環保新技術開發的同時，人們不能忽視燃油特性對發動機技術普及的巨大影響。汽車尾氣的凈化完全依賴于廢氣催化后處理裝置，而燃油中硫含量是催化后處理裝置的“克星”。燃油中的硫在氣缸內燃燒后氧化成二氧化硫，二氧化硫與載體涂層中的催化物起反應，使催化器的轉換效率大幅度下降。根據燃油含硫量法規，歐洲柴油機的含硫量在50ppm以下，而美國聯邦目前限制300ppm，到2007年將降低到80ppm。歐洲低硫柴油為柴油機的普遍應用創造了條件。在美國，隨著含硫量的降低，直噴柴油機在輕型車上的應用的條件日趨成熟，所有的跨國汽車公司都在開發針對北美市場的高速直噴柴油機，以待2007年后投入市場。
汽油機直噴（GDI）技術，就是將汽油通過高壓（約100大氣壓）供油系統將汽油直接噴到燃燒室內與空氣混合、燃燒。GDI在電子噴射和控制技術取得長足發展后，于上世紀90年代后期開始進入市場。與傳統的多點氣道噴射的汽油機相比，GDI有四大顯著的優點：能有效降低發動機的未燃碳氫化合物的排放，因為GDI技術避免了氣道噴射汽油機在冷起動時燃油在氣道壁面沉積的問題，而且極大地提高了燃油與空氣的混合程度，更為精確地控制了每個燃燒循環的空氣與燃油的比例，從而達到缸內完全燃燒的目的；使汽油在燃燒室內霧化、蒸發，降低了燃燒室內空氣的溫度，從而增加了燃燒室內空氣的質量；因汽油蒸發降低了充氣的溫度，使發動機設計師有可能提高發動機的壓縮比，提高發動機的熱效率；GDI使發動機能很容易實現分層燃燒。
可變氣門定時技術（VVT）是汽油發動機技術發展的另一個里程碑。VVT指的是發動機氣門升程和配氣相位定時可以根據發動機工況作實時的調節。這一技術使發動機設計師無需再在低速扭矩與高速功率之間作抉擇，實時的氣門定時調整使得同時顧及低速扭矩與高速功率成為可能。連續可變氣門定時技術加上先進的發動機控制策略，可以巧妙地實現可變壓縮比。如在大負荷時，發動機容易發生自燃引起的爆震，通過推遲進氣門關閉的時間來達到降低有效壓縮比的目的，從而避免爆震。而在中小負荷時，爆震不再是個問題，可以通過調整氣門關閉時間達到提高有效壓縮比的目的，從而使發動機在中小負荷時有優異的熱效率。可變氣門技術也可使汽油機排放品質達到更好的水平。
燃燒速率控制滑片是另一項節能環保技術，類似的設計思想在Toyota和Ford的發動機上有所體現。汽油機在怠速和小負荷時，燃燒室內殘余廢氣所占的比例很高，會導致點火困難、火焰傳播速度慢，這會負面影響發動機的排放及效率。而另一方面，在一般城市交通中，汽車發動機絕大部分時間是在中、小負荷及怠速狀況。優化汽油機在這些狀態下的排放和熱效率具有重大的意義。燃燒速率控制滑片就是通過促進燃燒室內在火花塞附近創造穩定的、容易點燃的空氣燃油混合比，通過增加燃燒室湍流的強度達到節能環保的目的。發動機在怠速或小負荷時，發動機電子控制器會實時調節滑片在發動機進氣道的位置，使滑片擋住進氣道部分截面積，從而使新鮮空氣—燃油混合氣在進入燃燒室時有一切向的速度，在燃燒室內形成有序的渦流。在著火及燃燒的早期，有序的渦流碎化成小尺度的渦流，從而大大提高火焰的傳播速度。
另一項最近兩年開始投入市場的汽油機技術就是切缸工作循環，或稱為可變排量。可變排量技術就是根據汽車動力的需求來實時決定發動機的有效排量，使做功的汽缸總是處于大負荷狀態，從而達到節能環保的目的。這一技術適用于中大排量、V型布置的發動機，如本田的V6、通用的V8及戴-克的V12汽油機。

標簽：發動機目前趨勢