四冲程发动机的缸头在布置燃油喷油器和火花塞后，还要布置配气系统，现有GDI发动机大都是喷油器中置方式，配以双顶置凸轮轴（DOHC）驱动四气门工作，这是四冲程机最容易实现的一种结构形式。二冲程机则简单得多，汽缸头只需要布置喷油器和火花塞。在缸内喷油需要有一定的喷油压力才能达到较好的雾化效果，这样在工艺上要求很高，澳大利亚澳必托(Orbital)公司采用压缩空气辅助喷射，用0.6～0.8MPa的高压空气和燃油预混一并喷射，能达到燃油充分雾化的目的，喷油器不需要承受高压，而要得到这样压力的空气要比制造高压油泵和相对的喷油器容易得多。

综合起来，GDI技术的优势如下。

(1)从GDI发动机的结构看，它去除了传统意义上的节气门，大大减少了在部分负荷时的节流损失和泵损失，在部分负荷时可充分进气，提高充气效率和升功率。由于组织稀薄燃烧，采用电子控制精确配油，使得产生爆震的极限压力提高，因而可以提高发动机的压缩比(可高达12：1)，也使发动机具有更高的热效率，燃料热得到充分利用。试验证明，GDI发动机的功率要比同排量的PFI发动机大。图7（a）是澳必托公司将一台Ford2.0L发动机分别使用OCP(澳必托燃烧系统)和MP（I多点燃油喷射系统）试验得到的扭矩和充气效率随转速的变化情况(注：图7所说的“节气门”指“油门”给ECU的指令)，扭矩和充气效率有5～6%的提高。图7（b）是所测的功率、扭矩随发动机转速的对比，GDI发动机的功率、功率峰值都比PFI发动机大10%，显而易见GDI发动机在任何转速下都具有动力优势。

(2)中低负荷组织稀薄燃烧(空燃比可达40：1)，不必在中低负荷时按14.7的空燃比配油，比PFI在这些负荷上配给的燃油少。PFI发动机由电子控制精确配油已比化油器省油，GDI发动机从燃烧理论上突破，比PFI还要省油得多。根据理论计算，GDI发动机比化油器机节油40%。图8 是GDI发动机不同空燃比下的燃油消耗率（根据澳必托公司试验数据绘图），显示了GDI发动机在不同空燃比下的燃油消耗率及实际燃油消耗率，单从最大值看，也比我们国内现有发动机的燃油消耗率小得多。随着空燃比的增大，燃油消耗率大大减少。而摩托车大多数时间都是工作在中低负荷下，因此很有实用价值，即使是高负荷时，GDI发动机的空燃比也是在20:1～25:1，仍比14.8：1更具经济性。

(3)GDI可以实现12：1的高压缩比。燃油热效率高，相对来说也就降低了油耗。

(4)不使用传统意义上的节气门，减少节流损失和泵损失，有效功率提高，减少了耗油量。

(5)火焰周围的超稀气体形成隔热层，可减少汽缸壁的传热损失。

(6)能同时降低HC、NOX和CO三种有害污染物的排放量。其一,GDI发动机不在气道中喷油，不形成残留油膜，可以较大的空燃比工作，燃油可以较充分燃烧，减少了HC生成的机会。其二，GDI发动机的高温区（火焰区）是接近理论空燃比。没有特别多余的氧气，氧气充足的超稀区只在火焰周围，没有形成NOX 的温度，等到点燃超稀混合气时活塞已经下行做功，缸内温度已下降，因此GDI发动机限制了NOX生成。其三，GDI发动机是总体富氧条件下工作，即使是在浓混合气区燃油未能完全燃烧，也可以在稀混合气区或排气中继续氧化，有效降低了CO的排放量。

表3是奥必托公司对一台2.0L的汽油机用不同的供油系所做的试验，GDI的各项指标均比MPI低。看来在控制排放上，GDI有很大优势。图9是OCP燃烧系统发动机采用工况法测定的数值与欧洲排放标准的对比，3种排放物均比欧洲标准低，缸内喷射式（GDI）发动机已经可以满足未来更加严格的排放控制要求。

表3 缸内喷射式（ GDI）与气道内喷射式（PFI）发动机的排放与燃油经济性对比.

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