兩個(gè)基本的系統(tǒng)

　　當(dāng)這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于GDI時(shí)會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)基本的系統(tǒng)，它們分別是HPDI 和 LPDI。HPDI系統(tǒng)依靠高壓（100巴或100個(gè)大氣壓力）來迫使燃料進(jìn)入已經(jīng)充滿空氣的燃燒室。在雷諾的IDE發(fā)動(dòng)機(jī)中，西門子采用了一個(gè)三活塞的燃油泵來產(chǎn)生燃料噴射所需的高壓。同時(shí)，由于采用了電磁控制的閥門，使得發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)能夠根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)需要確定進(jìn)、排氣門的正時(shí)時(shí)間。

　　Orbital公司的低壓直噴系統(tǒng)（LPDI）是對(duì)兩沖程發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用于汽車制造的技術(shù)的進(jìn)一步完善和改進(jìn)。采用LPDI系統(tǒng)后，一定量的燃油被噴射到位于油氣混合氣噴射裝置頂部的氣室內(nèi)。一個(gè)皮帶或凸輪傳動(dòng)的空氣壓縮機(jī)用來向空氣噴射裝置提供大約6.5巴的壓力。當(dāng)空氣噴射裝置的線圈被啟動(dòng)后，空氣壓力就會(huì)使燃油和空氣進(jìn)入到燃燒室中。這個(gè)系統(tǒng)發(fā)生作用的關(guān)鍵是進(jìn)入到燃燒室中的燃料流應(yīng)該是呈現(xiàn)易燃狀態(tài)。該系統(tǒng)的一個(gè)很主要的特點(diǎn)是由于燃料沒有處在非常高的壓力下，所以也就不需要使用特殊的燃油泵，燃油供油裝置產(chǎn)生開裂和泄漏的危險(xiǎn)性也小得多。

　　HPDI 和 LPDI這兩個(gè)系統(tǒng)都面臨著挑戰(zhàn)。一是燃油的噴射模式必須十分精確，以便能夠以成層的方式正確地將燃料進(jìn)行分配。在HPDI系統(tǒng)中，這意味著需要更高的噴射壓力和更快的噴射速度。西門子公司宣稱它目前正在研究高達(dá)200巴壓力的燃油噴射系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有能夠在半毫秒內(nèi)點(diǎn)火的高精度的噴射裝置。

　　要獲得較滿意的燃空混合氣分層就意味著燃燒室和活塞頂部的形狀都是非常關(guān)鍵的。這需要對(duì)每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)使用計(jì)算機(jī)造型和廣泛的測(cè)試來確定其最終的形狀。這也即是說GDI技術(shù)并不能簡(jiǎn)單地捆綁于現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)上。汽缸和活塞需要進(jìn)行變動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制系統(tǒng)的硬件也需要改進(jìn)。

　　和傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)燃油泵相比，HPDI系統(tǒng)所需的燃油泵有很大的區(qū)別。傳統(tǒng)的電動(dòng)燃油泵需要讓燃油流經(jīng)泵體來保持冷卻和潤(rùn)滑。而另一方面，高壓HPDI系統(tǒng)的燃油泵卻采用了與燃油流隔離開的液壓泵組件。為了降低在如此高的壓力下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生泄漏的可能性，將這兩部分的功能隔離開是很有必要的。PSA標(biāo)致/雪鐵龍公司和西門子公司已經(jīng)組成了一個(gè)合資公司來專門為歐洲市場(chǎng)生產(chǎn)這種新型的燃油泵。

　讓發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒非常稀薄的油氣混合氣體也就意味著其每個(gè)燃燒沖程燃燒的燃料量更少，因而產(chǎn)生的功率也就更小。三菱公司的GDI發(fā)動(dòng)機(jī)通過采用雙重模式的燃燒系統(tǒng)突破了這個(gè)局限性。對(duì)于在正常情況下的諸如城市市區(qū)的低負(fù)載駕駛工況，燃油在壓縮沖程延遲噴射，這一點(diǎn)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)一樣。這種方式提供了一種極稀薄的油氣混合物分層，從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)來自不同的發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器的信息探測(cè)到駕駛員希望在高負(fù)載或高車速下操縱汽車時(shí)，噴射脈沖就會(huì)提前在進(jìn)氣沖程進(jìn)行噴射。

　　這種技術(shù)允許發(fā)動(dòng)機(jī)使用正常的空燃比。其關(guān)鍵是發(fā)動(dòng)機(jī)的電子系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)確定燃油應(yīng)在何時(shí)以何種方式噴射。