GDI发动机的发展趋势.
国外GDI发动机技术特点及发展趋势
国外GDl发动机技术特点及发展趋势汽油缸内直接喷射式（GD I ）发动机，是上世纪90年代末国外内燃机研究与开发中最引人注目的发动机。
专家们认为，GDl发动机的出现使汽车发动机技术进入了一个崭新的时代。
它将在21世纪取代传统的汽油机和柴油机而成为轿车最理想的动力装置。
1总体发展动向传统的汽油发动机，是将燃油喷射到进气管中，与空气混合后再进入气缸内燃烧。
而GD I发动机的工作特点是，将燃油直接喷入气缸，利用缸内气流和活塞表面的燃料雾化效果达到燃烧的目的。
据有关资料介绍，GDl发动机在工作的均匀性及全负荷下的性能方面都有极佳的表现，而且使汽油机的冷车工作不稳定性问题也有了显著的改善。
此外，GDl发动机还有实现分层燃烧的特点，可使燃油经济性大大提高。
G D I发动机与一般汽油发动机的主要区别在于汽油喷射的位置，目前一般汽油发动机上所用的汽油电控喷射系统，是将汽油喷入进气歧管或进气管道上，与空气混合成混合气后再通过进气门进入气缸燃烧室内被点燃作功；而GD I缸内喷注式汽油发动机顾名思义是在气缸内喷注汽油，它将喷油嘴安装在燃烧室内，将汽油直接喷注在气缸燃烧室内，空气则通过进气门进入燃烧室与汽油混合成混合气被点燃作功，这种形式与直喷式柴油机相似，因此有人认为，GDl汽油发动机是将柴油机的形式移植到汽油机上的一种创举。
缸内喷注的关键在于产生与传统发动机不同的缸内气流运动状态，通过技术手段使喷射入气缸的汽油与空气形成一种多层次的旋转涡流。
因此GDl采用了立式吸气口、弯曲顶面活塞、高压旋转喷射器等三种技术手段。
目前，各国的汽车公司都在大力开发和采用这种技术先进、性能优异的产品。
日本三菱汽车公司一直处于领先地位。
自1996年8月率先向市场投放第一台 GDl发动机以来，三菱公司先后又开发出了多种不同类型的GDl发动机，即 2.4L四缸机、3. OL六缸机和3. 5L六缸机，它们己分别装用于四种中、大型轿车投放市场。
近年来，该公司又推出多种GDl新机型:4. 5L的V8机、L 5L的直列四缸机和O. 66L的直列三缸机。
2023年GDI发动机行业市场需求分析
2023年GDI发动机行业市场需求分析GDI发动机是指直喷式汽油发动机，它在燃油喷射技术上较传统的MPI发动机有了改进，能够提供更好的性能和更高的燃油效率。
目前，GDI发动机在国内市场越来越受到关注和欢迎，这里分析一下其在行业市场中的需求和前景。
一、市场现状目前，我国汽车发动机市场已经较为成熟，然而，在高性能、低油耗方面人们对发动机的需求依旧存在。
而GDI发动机，以其直喷式特点，是一款符合大众需求的发动机。
目前，市场上绝大部分中高档轿车配备了GDI发动机，例如进口的宝马、奔驰、奥迪等大品牌车型都采用GDI发动机。
二、市场需求1、燃油效率更高相对于传统的MPI发动机，GDI发动机具有更高的燃油效率。
由于燃油直接喷射到气缸中，更易于燃料气化，喷射效率更高，从而减少了燃油浪费和废气污染，未来，随着全球环保要求的提高，环保型GDI发动机的需求也将会增加。
2、可靠性更高GDI发动机的零部件材料非常先进，例如高压喷射器和点火线圈等部件采用了更高强度、更耐磨的材料。
这些材料都可以使得GDI发动机的性能稳定，可靠性更高。
3、可作为新能源发动机的选择近年来，随着新能源汽车市场的不断扩大，越来越多的汽车厂商开始探索新能源发动机。
GDI发动机的高效、环保的特点，使得其成为一种新能源发动机的选择。
三、未来发展前景从市场现状来看，目前GDI发动机越来越受到消费者的青睐。
在未来，GDI发动机的消费市场还将会随着国家环保要求的不断加强而进一步扩大。
由于目前各大汽车厂商都开始将更多的经费投入到GDI发动机的研发中来，未来GDI发动机的技术和性能将会更加成熟，市场需求也将增加。
总之，随着国家经济的发展和对环保的需求不断提高，GDI发动机的市场需求前景可以说还是非常广阔的，同时，厂商还需要更好地配合国家的相关政策，推动GDI发动机的发展，为广大消费者提供更优秀的发动机产品。
2023年GDI发动机行业市场发展现状
2023年GDI发动机行业市场发展现状GDI发动机（Gasoline Direct Injection Engine）是一种直接喷射汽油的发动机。
与传统汽油发动机相比，GDI发动机能够提供更高的燃油效率和更好的动力性能。
这种发动机凭借着优良的性能特点，已经成为了汽车行业的热门选择。
以下是GDI发动机行业市场发展现状的详细分析。
一、行业市场概况GDI技术的出现，为传统内燃机发动机向高效、低排放方向迈进提供了有效的手段。
在国内，GDI发动机的市场规模正在逐年扩大。
根据分析，我国在整车品牌方面，德系车和日系车使用GDI发动机比例最高，而国产车则逐步开始采用GDI发动机，市场份额逐步增加。
国外GDI发动机行业市场规模虽然较国内大，但同样也呈现出逐年扩张的趋势。
二、产品优势1.燃油经济性优越：GDI发动机相比传统汽油发动机的燃油经济性，可大幅提升20%以上，大幅降低了燃油消耗和尾气排放量。
2.动力性强：由于喷油系统可以在每个行程中多次喷油，因此可以提高发动机动力和转速。
3.环保性优良：利用先进的喷油技术，可以同步控制空气和油的混合能力，降低了排放的有害物质，符合环保法规要求。
4.提高发动机效率：直接喷射技术可以获得更好的动态响应，减少缸内油温暴涨，延长发动机寿命。
三、市场推动因素1.环保政策推动：自然环境和能源危机的日益加剧，政府出台了一系列环保政策以约束车辆有害物质排放，这吸引了各大汽车厂商的关注。
GDI发动机的性能优越，因此在符合政策要求的同时，更受政府和公众的认可。
2.技术进步：随着科技的不断发展，先进制造和设计能力的提升，GDI技术也得到了更好的应用和拓展。
自1990年代以来，GDI发动机技术已经有了大幅进步，使得其在市场上越发受到关注和接纳。
3.汽车市场的需求：中国汽车市场近年来呈现出爆发式增长，汽车用户对汽车性能的要求越来越高。
作为一种高性能发动机，GDI发动机已经成为很多汽车用户的理想选择。
2023年GDI发动机行业市场环境分析
2023年GDI发动机行业市场环境分析GDI发动机是现代汽车行业的领先技术之一。
它采用高压直喷技术，以提高燃油效率和动力性能。
随着汽车市场的发展和环保要求的加强，GDI发动机成为新车市场的主流选择。
本文将对GDI发动机行业的市场环境进行分析。
一、市场规模据市场研究机构的数据显示，全球GDI发动机市场在2020年达到了221.6万台，同比增长了8.8%。
未来几年，随着消费者对高效、低排放的汽车需求的不断增长，GDI发动机市场规模预计将继续扩大。
根据市场预测，到2025年，全球GDI发动机市场规模将达到312.9万台。
二、竞争格局目前，GDI发动机市场的竞争格局较为激烈。
市场上主要的供应商包括丰田、福特、大众、现代等企业。
其中，现代的GDI发动机技术已达到了领先地位，并成为全球最大的GDI发动机生产商之一。
与此同时，日本和欧洲的企业也在积极研发GDI发动机技术，争夺市场份额。
三、政策环境随着环保要求的加强，许多国家和地区开始对汽车排放进行限制。
这促使汽车制造商不断推出更加环保的汽车产品，例如采用GDI发动机技术实现低排放。
在中国，政策已经要求汽车生产商实现汽车平均燃油消耗量，强制压缩燃油的消耗量。
这也推动了中国市场对GDI发动机的需求增加。
四、技术进步随着技术的不断进步，GDI发动机的性能已经达到了新的高度。
通过采用先进的控制系统和材料，GDI发动机的燃烧效率得到了提高，这使汽车制造商能够提供更加高效、低排放的汽车产品。
研究表明，在未来几年中，GDI发动机技术将不断得到推广和完善，这有助于提高其市场份额。
五、消费者需求消费者对节能、环保、高效的汽车需求不断增长，这成为GDI发动机市场增长的主要驱动力。
与此同时，消费者对汽车的驾驶性能、动力性和舒适性等需求也日益增强。
因此，汽车制造商需要不断提高GDI发动机的性能，以满足消费者的需求。
结论：GDI发动机市场在未来几年中将继续保持增长趋势。
政策环境的加强、技术的不断改进以及消费者需求的增长将推动市场的发展。
2024年GDI发动机市场调查报告
2024年GDI发动机市场调查报告简介本报告对GDI（Gasoline Direct Injection，汽油直喷）发动机市场进行了综合调查和分析。
GDI发动机是一种高效燃烧技术，可以提高汽车的燃油经济性和动力性能。
报告内容包括GDI发动机的工作原理、优势、应用领域、市场规模、竞争格局以及未来发展趋势等方面的信息。
1. GDI发动机的工作原理及优势GDI发动机采用直接喷射燃油到汽缸内，与传统的多点喷射技术相比，具有以下优势：•提高燃烧效率：GDI发动机可以更准确地控制燃油的喷射量和喷射时机，从而实现更完全的燃烧，提高热效率和燃油经济性。
•增加动力输出：GDI发动机喷射燃油的高压和速度可以产生更好的混合气状态，提供更强的动力输出。
•减少尾气排放：通过优化燃油喷射方式和调整气缸压缩比，GDI发动机可以有效降低尾气排放，减少对环境的影响。
2. GDI发动机的应用领域GDI发动机的应用领域主要包括乘用车、商用车和摩托车等。
目前，乘用车是GDI发动机的主要应用领域，占据了市场的绝大部分份额。
商用车和摩托车等领域也在逐渐采用GDI发动机，以满足对高效燃烧技术的需求。
3. GDI发动机市场规模和竞争格局根据市场研究机构的数据统计，全球GDI发动机市场规模在不断扩大。
欧洲、北美和亚洲是全球最大的GDI发动机市场，其中亚洲地区的市场增长最快。
目前，全球GDI发动机市场存在较大的竞争。
主要的GDI发动机制造商包括大众、福特、GM、本田、丰田等。
这些厂商通过不断推出技术创新和产品升级，争夺市场份额。
4. GDI发动机的未来发展趋势随着对燃油经济性和环境保护要求的不断提升，GDI发动机在未来仍将保持较高的市场需求和发展潜力。
以下是GDI发动机未来的发展趋势：•提高燃油经济性：GDI发动机将进一步优化喷油技术和燃烧控制系统，提高燃油经济性，减少碳排放。
•发展电动化技术：GDI发动机与电动化技术的结合是未来的发展方向，可以进一步提高燃油经济性和减少环境影响。
汽车发动机的历史与发展趋势
汽车发动机的历史与发展趋势■下一代汽车发动机的主流——直喷式汽油发动机电动汽车（EV）成为话题的机会越来越多。
2009年三菱汽车和富士重工在日本开始发售EV。
这2家公司是将既有的发动机汽车改造成EV的，在2010年日产设计了EV专用的汽车在日美市场上销售。
不难想象，今后会有越来越多的汽车制造商制造销售EV。
可以感觉在不远的将来，EV将成为汽车的主流，但是也有人不这样认为。
在汽车制造商和各种研究机构对未来的推测中，有“即使到2050年，纯粹的发动机汽车占20%以上，包括混合燃料在内有70%的汽车使用发动机”的观点。
很久以后的事我们不太清楚，但至少在这10年20年里，我们认为还是以发动机汽车为主的。
但是呢，这个发动机和现在的发动机会有所不同，应该会采用直喷式汽油发动机。
■汽车的核心----发动机的历史一般的发动机，吸入空气后，将和燃料混合气化后的“混合气”送入气缸中，在气缸中压缩点燃使其燃烧。
很久以前，是用一种叫做“汽化器”的类似喷雾器的装置使燃料和空气混合形成混合气的。
但是到1970年代以后，减少废气排放和降低油耗成为人们关注的话题。
为了应对这些问题，需要通过严格控制燃料供给的量和燃料喷射时机来解决，于是汽化器渐渐被一种叫做“电控燃油喷射装置”（（EFI：ElectricFuel Injection）所取代。
电控燃油喷射装置是由给燃料以压力再喷射的喷嘴以及控制它的电子元件构成，其特点是能自如地控制燃料喷射的量和喷射的时机。
在发动机内部，活塞做下降运动时气缸内形成负压，从而吸入吸气端口的空气。
这时从喷射器处喷射燃料，与空气混合形成雾状混合气。
这个过程称为“雾化”。
插图中的浅蓝色部分是空气，紫色是燃料，深蓝紫指的是混合气。
活塞到达下死点时关闭吸气阀门，这时气缸处于一个密封的状态。
然后活塞上升的过程中燃料和空气再次进行混合。
刚刚混合好后，活塞到达上死点，点燃火花塞使其燃烧，进入燃烧冲程。
到1990年代的时候，大部分的汽车发动机都采用了EFI，但“空气和燃料”混合后再送入气缸的形式没有变。
直喷汽油发动机(GDI)发展过程简介
直喷汽油机的发展史
2005年Mazdaspeed搭载L3-VDT（直列4缸2.3L增压）发动 机，这就是Mazda最早的汽油直喷带增压器的发动机DISI （Direct Injection Spark Ignition）。同年发售的 CX-7全系搭载这款发动机。
• • • • • • L3-VDT タイプ : 2260cc 直列4気筒 DOHC 16バルブ 可変 バルブタイミング 直噴 ボアxストローク : 87.5（mm）x94.0（mm） 圧縮比：9.5 過給器 : ターボチャージャー 最高出力、最大トルク – 238ps（175kW）/5000rpm、35.7kg・m（350N・ m）/2500rpm（CX-7） – 272ps（200kW）/5500rpm、38.7kg・m（380N・ m）/3000rpm（マツダスピードアテンザ）
直喷汽油机的发展史
2002年阿尔法罗密欧 也取得了GDI的专利， 将这个名为JTS(Jet Thrust Stoichiometric)的技 术应用在156车型上， 成为该品牌的主流汽 油机。
直喷汽油机的发展史
三菱的GDI发表后，以日本和欧洲的制造商 为中心广泛普及汽油直喷发动机，另一方 面随着排放法规的加强，采用稀薄燃烧和 分层燃烧的发动机也在不断发展。
直喷汽油机的发展史
1998年丰田将名为 D4(Direct Injection 4-Stroke)的汽油直喷 发动机投入日本国内 生产。之后在2001年 引入欧洲市场的 AVENSIS车型上。
直喷汽油机的发展史
1999年PSA-标致雪铁龙、现代、沃尔沃与 三菱合作，并获得GDI技术的生产许可权， 现代开发了V型8缸发动机。 雷诺也将一款2.0 IDE (Injection Direct Essence)搭载于 Megane 和 Laguna两款车 上。雷诺的系统具有在低负荷时EGR效率高 的特点。
汽车发动机的现状及发展趋势
在汽车节能、环保技术开发中，性能先进、稳定、良好的发动机起着非常重要作用。
汽车质量的关键措施提升重点集中在优良的汽车发动机方面。
现如今，受到经济因素与其他各因素的功用影响，汽车与发动机的发明已经开始逐渐朝着低能耗的方向发展。
高效能、低排放发动机将成为主流。
因此，节能环保发动机将有可能成为未来发展趋势。
1汽车发动机发展现状我国发动机主要是以外资、合资品牌，由于受到历史原因的限制，我国自主发展品牌非常缓慢。
我国汽车发动机生产起步相对较晚，技术力量相对较为薄弱。
即使目前自主品牌，特别是轿车、微型车与商用车的发动机销量持续增长，在市场中占据的份额逐渐扩大，但是研发发动机的核心技术，如高压共轨技术、燃油电喷技术仍旧由国外提供，在改革开放以后，我国轿车发动机从引进与合资开始。
如，一汽与德国大众、一汽与日本丰田等。
而自主品牌如吉利、华晨以及奇瑞等，都是最近十年才研发出来的，尤其是最近的5年，才进入到发展时期[1]。
从相关数据了解到，在2011年的时候，我国累计发动机销量就超过1671台，自主销量增长最快要数五菱，最小的则为北京现代。
发展至今，汽车行业发展的速度非常快，发动机销量前景非常广阔。
但是在发动机的销量中，合资品牌仍旧占据着较大分量，在市场销量份额不断创造出新高。
另外，自主品牌轿发动机销量不断提高，在资金投资与技术方面进步非常明显。
根据资料显示，2011年国内汽车销量就超过了1841万辆，特别值得关注的一项就是在2013年中国汽车产业进入相关政策退出进行调整的时候，汽车产量并没有受到调整因素的影响。
自主品牌交叉销量超过550万辆。
从实际中可以了解到，不仅销量持续增长，我国自主品牌汽车发动机技术水平也在大幅度的提高。
从某种层面上来说，我国发动机制造企业江淮汽车整合全球资源，与国际知名设计公司合作，为达到低排放与油耗的目的，投入资金，成立专门的研发中心。
研发中心研究开发的新产品在节能方面处于国家领先水平。
2汽车发动机发展趋势从汽车发动机发展的现状可以了解到，相较于过去，汽车发动机已经获得长远的发展。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
缸内直喷汽油机技术发展趋势分析前言近几十年来，受能源日益枯竭、油价不断上涨、全球变暖等问题的困扰，在满足发动机排放要求的前提下改善发动机燃油经济性显得格外迫切。
由于汽油机的燃油经济性比柴油机差，所以。
降低汽油机的能耗已经成为汽车界当前必须要解决的问题。
开发具有汽油机优点同时又具备柴油机部分负荷高燃油经济性优点的车用发动机是主要的研究目标。
汽油缸内直(GDI)是提高汽油机燃油经济性的重要手段，近些年来，以缸内直喷为代表的新型混合气形成模式的研究与应用极大地提高了汽油机的燃油经济性。
1.GDI发动机技术发展现状对于汽油机缸内直喷的工作方式，20世纪50年代德国的Benz300SL车型和60年代MAN—FM系统，70年代美国Texaco的TCCS系统和Ford的PROCO系统就曾经采用过o“。
这些早期技术大多基于每缸2气门和碗形活塞燃烧室，利用柴油机的机械泵和喷油器实现后喷。
这些早期的GDI发动机在大部分负荷范围实现了无节气门控制并且燃油经济性接近非直喷柴油机。
其主要缺点是由于采用机械式供油系统，各负荷甚至全负荷时后喷时刻是固定的，燃烧烟度限制了空燃比不能超过20：l口采用柴油机供油系统并利用涡轮增压技术来增加功率输出，使得汽油机性能与柴油机相似，且在部分负荷时有更差的HC排放。
空气利用效率低，机械供油系统受到转速范围的限制，使得发动机的输出功率非常低。
因此，受当时内燃机制造技术水平的限制，加之尚无电控喷射手段，开发出的GDI发动机性能和排放并不理想，没有得到实际应用。
20世纪90年代以后，由于发动机制造技术的提高，制造精密、性能优良的内燃机部件的应用和精度高、响应快的电控汽油直喷系统的应用使得GDI发动机的研究与应用得到快速发展。
GDI发动机瞬态响应好，可以实现精确的空燃比控制，具有快速冷起动和减速断油能力及潜在的系统优化能力，这些都显示了它比进气道喷射汽油机更优越。
采用先进的电子控制技术，解决了早期直喷发动机的控制和排放等方面的许多问题。
新技术和电子控制策略的发展使得许多发动机制造企业重新考虑GDI发动机的潜在优点。
1996年日本三菱汽车公司率先推出1．8L顶置双凸轮轴16气门4G93壁面引导型直喷发动机；丰田公司开发出了同时采用GDI和PFI两套供油系统的2GR--FSEV6发动机；通用公司2004年开发出了采用可变气门定时(VVT)技术的分层稀燃直喷发动机}宝马公司在低压均质混合气直喷GDIV12发动机的基础上，2006年又开发出了可以实现分层稀燃的R6直喷发动机；德国大众公司2000年底利用电子控制系统把与TDI 柴油机相似的原理用在汽油机上，开发了壁面引导型燃油分层直喷FSI发动机，并用于Lupo车上，其i00km的平均油耗只有4．9 L，成为世界上第一辆5L汽油机汽车；2004年奥迪公司开始将其2．OT—FsI燃油分层直接喷射增压汽油机推向市场。
目前，引进的大众FSI发动机是我国唯一量产的GDI发动机。
缸内直喷技术对汽油的油品质量是个严格考验，正是基于这个原因，大众在中国的FSI发动机上取消了分层燃烧技术，只保留了均匀燃烧模式。
由于排放、燃烧稳定性、燃油品质、性能及可靠性等方面的问题限制了GDI发动机普遍应用，GDI技术完全替代PFI技术目前仍然存在一些技术难题。
国内外的公司和研究机构也都在积极地开发设计新型直喷发动机，如A VL公司正在开发基于喷射引导和激光点火系统的新一代分层稀燃直喷发动机技术。
目前，国内一汽集团、华晨、奇瑞、长安和吉利等汽车企业联合高校正在开发理论空燃比混合气或多种燃烧模式相结合的GDI发动机。
2.GDI技术与PFI气门口喷射技术的比较混合气形成策略不同是PFI发动机与GDI发动机的主要区别。
PFI发动机产品中，20％喷嘴装在气缸盖上进气门的背面，80％安装在进气歧管上靠近气缸盖位置，在发动机起动时，会在进气门附近形成瞬时的液态油膜，这些燃油会在每次进气过程逐渐蒸发进入气缸燃烧。
因此，进气口处的油膜如同电容．具有积分的作用，发动机瞬时的供油量不能通过喷油器实现精确控制。
由于部分蒸发现象导致油量控制延迟和计量偏差，冷机起动时由于燃油蒸发困难，使得实际供油量远大于需求空燃比的供油量，这样会导致冷起动时发动机有4个～10个循环的不稳定燃烧，显著加大发动机未燃HC排放。
GDI技术可以避免气门口燃油湿壁现象，实现燃烧各阶段准确供油，能够实现更稀薄燃烧并且降低缸与缸之间、循环与循环之间的变动，冷起动首循环不需加浓控制，降低瞬态工况HC的排放o]。
然而GDI发动机对燃油蒸发和混合物形成有更严格的要求，需要通过更高的喷油压力提高燃油的雾化率。
PFI发动机的另一限制是中、小负荷时采用节气门来控制负荷，存在节流损失，GDI发动机在中、小负荷时采用分层充气工作模式，通过控制喷人气缸的油量来控制发动机的负荷，不采用节气门可以降低泵气损失和热损失。
GDI发动机理论上不存在上述两方面的限制。
除了具有消除油膜湿壁现象和无节气门节流损失的优点外，GDI发动机具有优于PFI 发动机的热力学特性。
GDI共轨供油系统可以显著提高供油压力，提高雾化质量和雾化率，这使发动机起动时前两个循环无需额外供油就能实现稳定燃烧，这样GDI发动机冷起动时的HC排放具有降低到稳态工况的潜力。
另外，潜在的优点是可以实现减速断油，提高燃油经济性和降低HC排放，对PFI发动机而言，减速断油不是可行的选择，因为这样会减少或消除气门口附近的油膜，而在气门口附近建立稳定的油膜是一个需要几个循环的瞬态过程，这个过程能够使燃烧室内形成很稀的混合气，导致失火或回火。
另一个潜在的优点是，缸内直喷能够降低进气温度，提高充气效率，燃油的蒸发能够冷却进气，汽化潜热主要来自新鲜充气，而不是燃烧室壁面，在燃油早喷和后喷阶段均能冷却进气，故在进气过程喷油能够提高充气效率。
GDI发动机燃油经济性能够得到显著改善，对于不同的测试循环，最大可以提高20％～30％。
PFI系统相比GDI系统也仍具有一定的优点，如PFI发动机的进气管相当于预蒸发室，能够增加燃油蒸发的时间，而GDI发动机燃油直接喷人气缸，混合气形成的时间少，燃油喷雾微粒必须足够小以保证燃油在喷油与点火之间的有限时间内能够蒸发，如果燃油液滴没能蒸发就会形成微粒和未燃的HC排放。
此外，燃油直接喷到缸内，可能导致燃油冲击到活塞顶部和缸壁表面，这些因素可能导致微粒和Hc排放的增加，并加大了发动机的磨损。
PFI发动机的其他优点，如低压喷射系统、可以采用三效催化器、更高的排温提高三效催化器的效率，这些都对GDI发动机的发展提出了挑战。
3.GDI发动机应用中存在的问题GDI发动机具有柴油机的经济性并保持了汽油机的特点，相对于技术成熟的PFI发动机具有显著优点，但是排放、燃烧稳定性等方面的问题限制了其普遍应用，目前，GDI技术完全替代PFI技术仍然存在一些技术挑战。
a)排放控制分层混合气浓度非均匀分布，存在较浓的混合气，在这些区域中局部燃烧温度仍然较高，导致Nq排放较多，然而总体混合气较稀不能有效利用三效催化器；分层混合气外边界较稀的部分易发生火焰熄灭现象，同时缸内喷油湿壁现象会使活塞顶部和气缸壁混合气过浓的区域燃烧不好，使得小负荷时HC排放相对较高；分层燃烧工况由于混合气浓度分布不均匀，GDI发动机增加了微粒排放；b)稳定燃烧控制GDI发动机分层充气稀燃区域的稳定燃烧控制难度较大。
部分负荷分层稀燃和太负荷均质燃烧模式转变时的控制也非常复杂；为了降低Nq排放GDI发动机采用较高的EGR率，且喷油嘴沉积物增加，都增加了稳定燃烧控制的难度。
c)燃油经济性燃油缸内直喷需要较高的供油压力，提高喷油压力和油泵回流增加了发动机机械损失，喷嘴、油泵驱动额外增加了电能消耗，催化器快速起燃和再生补偿也增加了燃油消耗；d)性能和可靠性相对PFI发动机，GDI发动机喷嘴沉积物和积炭增多，并且由于提高了系统压力，降低了燃油的润滑性，增加了供油系统的磨损；由于使用较稀的混合气，缸套的磨损增加，进气门和燃烧室的沉积物也增加。
e)控制复杂性GDI发动机从冷起动到全负荷各种工况需要复杂的供油和燃烧控制，并需要复杂的排放控制系统和控制策略，同时也增加了系统优化的标定参数。
GDI发动机要求复杂的供油系统硬件，需要高压油泵和更复杂的控制系统，由于三效催化器在GDI发动机上不能有效地使用，目前，GDI发动机面临的重要问题是NO。
排放控制。
虽然GDI发动机稀燃能够降低Nq的排放，但是达不到三效催化器降低Nq排放90％的水平。
世界范围内正在开发稀燃催化器，但目前在整个发动机工作区域的N吐转化效率仍低于三效催化器，小负荷时HC排放增加仍待解决。
4.GDI发动机燃烧系统分析燃烧系统设计是GDI发动机开发的关键技术之一，由于要兼顾大负荷均质预混和中小负荷分层稀薄的不同要求，增加了设计难度。
GDI发动机的燃烧系统设计，需要进行燃油喷柬、气流运动和燃烧室形状等的优化合理配合，这其中还涉及到喷油器和火花塞的相对位置和方位的选取、进气道的设计与布置、喷油定时和点火时间的优化等细节的问题。
按照层流充气方式，GDI发动机燃烧系统可以分为3种：喷束引导型，即分层混合气形成主要依赖于喷束动态特性；壁面引导型，即分层混合气的形成主要依赖于油束和活塞表面形状及相互作用；气流引导型，依赖于缸内的流场形成分层混合气。
按照喷油嘴和火花塞之间的距离，GDI发动机燃烧系统可以分为窄间距和宽间距两种。
壁面引导型和气流引导型燃烧系统属于宽间距设计，其优点为可降低燃烧室几何尺寸和热力学的设计约束，增加燃油由喷嘴到火花塞的传输时问，增强混合气的形成，其缺点是混合气形成时问相对窄间距系统长且循环波动使形成的滚流不稳定，不容实现更稀薄的燃烧，故不适合更稀薄的燃烧系统。
喷束引导型燃烧系统属于窄间距设计；其优点为具有实现超稀薄燃烧、扩大稀燃区域的潜力，其缺点为混合气的形成时间短，增加了火花塞积炭的倾向，并且对喷束的几何参数、喷嘴的安装误差以及雾化程度等非常敏感。
基于窄间距设计的喷束引导燃烧系统由于具有实现更稀薄燃烧并扩大稀燃区域的潜力，因此，成为目前发动机生产厂和科研机构开发的下一代燃烧系统。
5.GDI发动机燃烧技术发展趋势由上述分析可知，GDI发动机的发展面临排放、稳定燃烧控制、燃油经济性提高、性能可靠性以及控制复杂性等方面的挑战。
GDI发动机的燃烧技术搀按照图1所示的方向发展。
5．1 采用均质混台燃烧方式采用虫=1的均质混合燃烧方式的主要优点是能够采用目前PFI 发动机上广泛使用的三效催化器，可以避免采用稀燃Nq催化转化器，使其排放能够达到越来越严格的排放法规。
同PFI发动机和分层稀燃GDI发动机相比，屯一1的均质混合燃烧发动机具有较多优点。