發動機的內部改造使得發動機的排放大幅度降低，同時提高了發動機的性能。在過去三十年中，發展最快的是進氣處理系統，進氣處理系統是控制空氣進入
燃燒室的系統。進氣處理技術的目標是使更多的、冷卻的空氣進入燃燒室并充分燃燒以獲得更清潔的排放及更大的
功率。冷卻了的燃燒室可以減少氮氧化物的排放并且意味著更多的冷卻了的空氣與燃油混合使燃燒更加充分。
廢氣渦輪增壓器
在七十年代晚期到八十年代早期，中冷技術取得了長足的進步。首先出現的中冷系統是水對空氣中冷系統，它可以將進入發動機的空氣降低到攝氏98度左右。它是通過蒸發器氣對空氣進行冷卻的。但是發動機水溫本身就高，所能得到的空氣冷卻程度是有限的。而采用單獨的水循環系統的
中冷器，由于可利用溫度較低的冷卻水，所以增壓空氣的冷卻效果好，但需要設置單獨的冷卻水系統，所以它只能用于固定式工業用柴油機或船用發動機。
空對空中冷器在九十年代早期開始使用。它是用管子將充氣通到單獨安裝在前面的散熱器，利用裝在柴油機上的風扇供給的冷卻空氣進行冷卻。因為熱量直接被傳遞到空氣中，所以熱交換的效率更高。另外由于沒有
冷卻液參與冷卻循環，所以沒有冷卻液泄漏到發動機缸體中的危險。
增壓器可使發動機產生更多的動力。增壓器實際上是一種空氣壓縮器。發動機是靠燃料在氣缸內燃燒作功來產生功率的，輸入的燃料量受到吸入氣缸內空氣量的限制，所產生的功率也會受到限制。增壓器通過增加空氣供給量來提高發動機的燃燒效率。空氣的壓力和密度的增加可以燃燒更多的燃料，相應增加燃料量和調整一下發動機的轉速，就可以增加發動機的輸出功率了。
渦輪增壓器是由渦輪室和增壓器組成的機器，渦輪室進氣口與排氣歧管相連，排氣口接在排氣管上；增壓器進氣口與空氣
濾清器管道相連，排氣口接在
進氣歧管上。增壓器在不改變氣缸工作容積的情況下可以提高發動機輸出功率10%以上。
渦輪增壓器和中冷器的應用可使發動機的排放滿足歐洲二號標準。
目前最有前景的技術是廢氣再循環技術。廢氣再循環系統(EGR)是通過將冷卻后的發動機廢氣再次送回燃燒室中燃燒而達到減少氮氧化物排放的目的。當廢氣與新鮮空氣和燃油混合后，峰值燃燒溫度被降低了，從而降低了氮氧化物的排放，但是引起了顆粒物和碳氫化合物排放的增加。所以廢氣循環系統應與顆粒物捕捉器配合使用。廢氣再循環系統在汽油車和柴油小轎車上已經是非常成熟的技術。“柴油機技術論壇”指出: 這個技術也可以應用于重型柴油卡車。而且這個系統必須有電控系統的支持，以達到根據發動機狀態來優化廢氣，新鮮空氣和燃油混合比的目的。
《國際汽車新聞》雜志指出廢氣再循環技術作為一個發展中的技術是非常有前景的。尾氣排放法規要求和對發動機性能的要求的不斷提高將需要對發動機內部，電控系統和后處理系統進行不斷地整合改進而達到我們的最終目的。
