6．快速多火花点火
    优化直喷式汽油机点火系统的任务是确保即使在点火时刻的临界条件下也能稳定着火，即扩大应用窗口的范围，使得运用的发动机运行工况能够进一步降低燃油消耗和废气排放。因此，作为批量生产发动机能应用的技术措施，一种新型的点火系统为进一步提高燃烧效率提供了一种附加的选择。这种点火系统能够灵活地为所产生的火花提供电能：首先点火变压器所储存的能量被限制在为第一次火花击穿所需的量级上，而在火花击穿以后的点火燃烧阶段则是由点火线圈在短暂的持续时间内补充提供的能量来支持的。这种分成两个阶段的点火能量供给调节方式被称为快速多火花点火（MSI）。由于后续火花数量的增多，即总能量的增大，形成了一个具有较大空间伸展和密度的等离子通道。这种多火花点火是对传统点火部件（点火线圈一护套管一火花塞）的优化。
    由于采用了多火花点火，再次明显扩大了燃烧过程原本就已非常大的稳定燃烧窗口，而后续火花的快速形成能使实际应用的工况移向热力学更为有利的运行工况，从而使得不仅比燃油消耗而且NOx和HC原始排放进一步降低。图51示出了与传统点火系统（TSZ）相比多火花（MSI）在转速n=1 800r/min和平均有效压力pmi=0.55MPa负荷工况点性能改善潜力的实例。由于燃烧移向热力学更为有利的运行工况点，在发动机稳态运行时，在NOx和HC手非放分别降低约5％和50％的同时，燃油消耗降低了约4%。

    7．新的运行模式
    为了扩展稀薄混合汽分层运行的特性曲线场范围，已开发出新型的“均质分层（HOS）”运行模式。至今既有采用压缩行程两次或三次喷油的“分级”分层混合汽运行模式，也有众所周知的进气行程喷油的均质混合汽运行模式。分层运行和均质运行模式的平均有效压力相差大约0.5～0.6MPa。如图52所示，这种新型的均质分层（HOS）运行模式是在进气行程第一次喷油形成稀薄均质混合汽的基础上，在压缩行程点火前再根据特性曲线场运行工况的不同进行单次或两次喷油在火花塞附近形成易于着火的分层混合汽，它是介于上述两种运行模式之间过渡区域的一种新运行模式，替代了分层运行范围上部的运行区域和位于其上方的均质运行范围的一部分运行区域。

    另一种新的运行模式被称为“均质分叉”（HSP=Homogen Split）运行模式，它基本上是一种均质化学计量比混合汽燃烧，95％以上的燃油量是在进气行程中单次或多次喷入汽缸的，并有非常少量的“点火”喷油以稳定燃烧，因此图52中的特性曲线场可再细分为4个运行范围：①接近怠速的运行范围：均质运行；②）从0.4MPa和3 800r/min起的低部分负荷：分层运行；③ 4000r/min以下0.4～0.8MPa的中等部分负荷：均质分层（HOS）运行；④整个转速范围内的高负荷区：均质或均质分叉（HSP）运行。
    图53所示出的2 000r/min转速下的负荷范围运行情况表明，均质分层（HOS）运行模式在0.4MPa以上的平均有效压力范围内能获得比纯粹分层运行模式更为有利的燃油消耗值，而直到0.7MPa多一点的平均有效压力范围内能获得比均质运行模式更为有利的燃油消耗值。

    均质分层（HOS）运行模式，正如其名称所表明的那样，是由均质稀薄混合汽和分级分层混合汽燃烧组合而成的。此时，在发动机无节流的情况下，首先在进气行程中进行第一次喷油，形成均质的基础混合汽，而原本形成混合汽分层的喷油则是在压缩行程点火之前根据特性曲线场运行工况的不同用单次或两次喷射来实现的。
    图54左图示出了低部分负荷工况分层运行时混合汽分布状况的计算流体动力学（CFD）模拟的结果，可以清晰地看到由压缩行程中优化的多次喷射所形成的混合汽的高分层程度，并且在火花塞附近形成了有利的点火条件。图54右图示出了均质分层（HOS）模式运行时的混合汽状况。由于在点火前有两次油量极小的喷射，因此燃烧室中的稀薄基础混合汽能可靠地着火，并稳定地燃烧。

    无论是分层运行还是均质分层（HOS）运行时都用废气再循环来降低NOx；非放。图55示出了再循环废气引入进气管中的情况。借助于一个折流挡板使得再循环废气与新鲜空气迅速而均匀地混合，由此得到的再循环废气在各个汽缸中良好的均匀分布是应用高EGR率获得低NOx排放值的前提条件。

    另外，为没有无硫燃料供应的市场专门推出了一种无稀薄运行模式的机型，它是以分层混合汽燃烧发动机为基础并采用化学计量比均质混合汽运行的，因而取消了EGR和存储式NOx催化器。

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