各种发动机的优缺点伴随汽车产销量快速增长而来的是大气污染和石油消耗。
先进的发动机技术在汽车节能、环保技术开发中起着关键的决定性的作用。
与美国上世纪90年代中实施的联邦排放法规相比，于2007年全面实施的新联邦排放法规将要求汽车氮氧化物排放降低幅度高达95%，碳氢排放物降低幅度高达84%。
而于此同时，与排放相关的系统及零部件耐久性要求达到12万英里。
2007年美国联邦排放标准中第五分组碳氢排放极限约为欧W排放极限的一半(由于测试循环的不一致，真正的排放要求比欧W排放的一半还低)。
这越来越严格的排放法规和人们对节能认识的加深，使得高效率、低排放车用发动机技术的开发受到高度的重视，从而促使传统的内燃机技术不断创新。
如汽油机直喷技术、可变气门定时技术、可变进气管、燃烧速率控制滑片、可变排量技术、高压共轨直喷柴油机等等。
由于各国国情的不同，在环境保护及节能方面所侧重的技术也有所区别。
日本出于国土资源的因素，微型车辆、经济型车的比例较高，小排量发动机就既能满足节能环保的要求，又能给这类车提供足够的驱动力；而在欧洲，由于柴油便宜，热效率远高于汽油机，使消费者容易接受柴油机驱动的汽车要比汽油机驱动的同类汽车贵1000-2000美元的事实。
另外，柴油机的低速扭矩远胜于汽油机，这也使偏爱汽车运动感的欧洲人更将直喷柴油机视为高科技的代表。
现在的西欧，超过35%的新车销售是柴油机。
在发动机节能环保新技术开发的同时，人们不能忽视燃油特性对发动机技术普及的巨大影响。
汽车尾气的净化完全依赖于废气催化后处理装置，而燃油中硫含量是催化后处理装置的克星”燃油中的硫在气缸内燃烧后氧化成二氧化硫，二氧化硫与载体涂层中的催化物起反应，使催化器的转换效率大幅度下降。
根据燃油含硫量法规，欧洲柴油机的含硫量在50ppm以下，而美国联邦目前限制300ppm，到2007年将降低到80ppm。
欧洲低硫柴油为柴油机的普遍应用创造了条件。
在美国，随着含硫量的降低，直喷柴油机在轻型车上的应用的条件日趋成熟，所有的跨国汽车公司都在开发针对北美市场的高速直喷柴油机，以待近几年后投入市场。
