排気再循環
実用化されているEGR手法には、大きく分けて「内部EGR」と「外部EGR」の2つに分類される。前者は、バルブオーバーラップや吸排気バルブの開閉時期を調整することなど何らかの手法で排気ガスを再循環させる手法である。後者は、吸気マニホールドおよび排気マニホールドをパイプ等で接続し、中間に設けた制御バルブの開度や開弁時間を変化させて開閉および流量調整を行う。理論上、EGR量を変えて行けばガソリン機関のスロットル廃止が可能であるが、EGR導入時は燃焼が緩慢となり、アイドリング等の超低負荷時や冷間始動時は失火を起こす等の理由により実用化されていない。EGRと希薄燃焼技術は大いに関連性を持ち、さらにはガソリン直噴技術は希薄な混合気下でいかに安定した燃焼を得るかを課題としたものである。
また、ターボチャージャー等の過給機を備えた機関で高負荷時にEGR導入を行おうとすると、吸気管内圧力が排気管内圧力よりも高くなり、単純なバルブの開閉だけでは導入できない事態が発生する。このため、EGR制御バルブに逆止弁機能を設ける、ターボチャージャーの可変ノズルを制御して背圧を高める、吸気行程中に排気バルブをわずかに開放し排気ポート内の他シリンダからの燃焼済ガスを再吸入する等の対策が採られている。更に近年では、低圧EGR(LPL-EGR、Low Pressure Loop-EGR)という対策が存在する。これは、従来のEGR(高圧EGR)は排気タービン手前から吸気コンプレッサ後に排気ガスを還す形であるが、低圧EGRでは排気タービン後から吸気コンプレッサ手前に還すものであり、過給圧の影響を受けずにEGRの導入を可能とするものである。EGRクーラーでの冷却によって生ずる凝縮水がコンプレッサを損傷させる等、主に信頼性の面での課題が存在したが、近年になって実用化された。ガソリン機関における低圧EGRの初採用例は、2014年7月にマイナーチェンジを行った日産・ジュークのMR16DDT型である。
EGR経路上に「改質器」を置き、排気ガスと燃料を触媒に反応させて水素を生成し、これを吸気側に戻して筒内燃焼を促進させる「燃料改質エンジン」の研究が進められている。2025年の実用化を目指す日産は、改質器内部の触媒にロジウムを主成分としたものを採用。2019年に試作した直列4気筒ガソリンエンジンでは3.6パーセントの燃費抑制効果が確認された。
EGRは、三元触媒が実用化される以前の1970年代に、ガソリン機関において酸化触媒では浄化できないNOxの低減対策として導入された。しかし、還流量や燃料噴射量を精密に制御できない場合には、燃焼を安定させるために吸気混合比を高く(リッチに)設定せざるを得ず、燃費が悪化する結果を生んだ。その後、制御技術が向上し、また三元触媒が実用化された現在では、排出NOx対策よりも燃費抑制目的で用いられている。
原理上スロットルバルブが不要なディーゼル機関においては、スロットル損失の低減効果はないので、1980年代後半より主としてNOx低減目的でのEGRが行われている。また、排気中に存在する多量の二酸化炭素(CO2)および水蒸気は大気に比べ比熱容量が高いので、若干の燃料消費率抑制に役立っている。
排気再循環(はいきさいじゅんかん、英語: Exhaust Gas Recirculation)とは、自動車用の小型内燃機関において燃焼後の排気ガスの一部を取り入れ、再度吸気させる技術(手法あるいは方法)である。主として排気ガス中の窒素酸化物(NOx)低減や部分負荷時の燃費抑制を目的としている。英語表記の頭文字をとって通称EGRと呼ばれる。