Le sostanze inquinanti primarie, prodotte dai motori ad accensione comandata alimentatiti con combustibile benzina, sono il monossido di carbonio CO, gli idrocarburi incombusti HC e gli ossidi d'azoto NOx. Trascurabili sono invece le emissioni di ossidi di zolfo SOx dato il ridotto tenore di zolfo presente nelle benzine e di particolato (PM).

Allo stato attuale dell’arte è indispensabile, per raggiungere i livelli di emissioni previsti dalle normative vigenti, il ricorso ad interventi a valle della formazione di inquinanti. Per quanto concerne la riduzione degli NOx, l’unica possibilità è rappresentata dall’uso di sistemi catalitici.

Per l’ossidazione di HC e CO potrebbero essere impiegati sistemi termici, che richiederebbero però temperature superiori ai 600° - 700 °C, nonché l’iniezione di aria allo scarico nel caso in cui il motore sia alimentato con miscela ricca di combustibile.

Si preferisce dunque ricorrere ad un trattamento catalitico (che consente di ottenere buone efficienze già al di sopra dei 250° - 300° C) sia per la riduzione degli NOx sia per l’ossidazione di HC e CO.

Pertanto occorre promuovere tra gli HC, il CO e gli NOx un insieme “virtuoso” di reazioni che portino da un lato i prodotti contenenti carbonio ad ossidarsi a CO₂ e H₂O, dall’altro gli ossidi di azoto a ridursi a N₂. L’insieme delle reazioni può essere schematizzato come segue:

Ossidazione di CO e HC a CO₂ e H₂O:

C_yH_n + (1+n/4)O₂ -->yCO₂ + n/2 H₂O

CO + ½ O₂ --> CO₂

CO + H2O --> CO₂ + H₂

Riduzione di NO/NO₂ a N₂:

NO (o NO₂) + CO --> ½ N₂ + CO₂

NO (o NO₂) + H2 --> ½ N₂ + H₂O

(2+n/2)NO (o NO₂) + C_yH_n --> (1+n/4) N₂ +yCO₂ + n/2 H₂O

Le sostanze inquinanti primarie, prodotte dai motori ad accensione per compressione alimentati con combustibile gasolio, sono gli ossidi d'azoto NOx (confrontabili o superiori alle emissioni dei motori ad accensione comandata), gli idrocarburi incombusti HC (inferiori ad alle emissioni dei motori ad accensione comandata) e il particolato (PM) che è costituito da un nucleo centrale di carbone su cui sono depositati idrocarburi, metalli, acqua, composti dello zolfo.

Trascurabili sono invece le emissioni di CO dato il notevole eccesso d’aria con cui si svolge la combustione e gli ossidi di zolfo SOx per il sopraccitato motivo.

Allo stato attuale dell’arte anche in questo caso è indispensabile, per raggiungere i livelli di emissioni previsti dalle normative vigenti, il ricorso ad interventi a valle della formazione di inquinanti.

Per gli NOx si usano accorgimenti motoristici quali la ricircolazione dei gas esausti (Exhaust Gas Recirculation, EGR), che consiste nell’immettere nel cilindro, assieme alla carica fresca, una piccola quantità di gas combusti, al fine di abbassare la temperatura massima raggiunta in fase di combustione, causa principale della formazione degli NOx.

Una volta che si sia agito sugli NOx, gli attuali limiti possono essere rispettati con l’accoppiamento di un convertitore catalitico ossidativo (diesel oxidation catalyst, DOC) in grado di promuovere la combustione di CO, HC e la  frazione organica solubile (solubile organic fraction, SOF) del particolato mentre il restante frammento del particolato (costituito da solfati e metalli adesi a dei nuclei carboniosi chiamato “soot”) può essere catturato con un filtro costituito da un monolito a canali ciechi (filtro anti-particolato, FAP) in grado di trattenere questo inquinante solido. Il FAP, come dice il nome, è un vero e proprio filtro che viene rigenerato bruciando periodicamente le polveri intrappolate in modo del tutto automatico e in pochi minuti. La difficoltà del processo non risiede nel trattenere il particolato all’interno del filtro, bensì nel rigenerare la trappola: in questo, vengono in aiuto i moderni sistemi ad iniezione diretta (come il Common Rail) e la loro flessibilità nell’effettuare iniezioni di combustibile al momento opportuno e della quantità desiderata. Infatti, il particolato brucia naturalmente ad una temperatura di 550-600 °C, ma nella guida in città i gas di scarico arrivano al filtro solo a 150-200 °C: qui interviene la centralina che comanda una micro post-iniezione di gasolio per portare la temperatura iniziale dei gas di scarico da 150°C a 600°C L’aumento della temperatura è generato da un catalizzatore DOC posto a monte del FAP che ha il compito di ossidare gli idrocarburi incombusti generati dalla post iniezione.