升功率高，同樣排量的車，缸內直噴的功率要大些，但這種發動機最大的缺點就是容易積碳，尤其是經常在堵車的室內開車。

缸內直噴技術的特點需要對比多點電噴進行區分

汽車應全面進入缸內直噴時代，這種技術之所以能夠替代傳統的多點電噴，原因概述有三點。

油耗更低

效能更強

質量同樣穩定

在解析缸內直噴技術之前，首先要了解什麼是多點電噴，參考下圖。

左側是單點電噴，為電噴技術初級階段的噴油方式。從結構可以看出其噴油位置位於節氣門上方，透過空氣壓力將霧化噴射燃油混合後送入各個氣缸；但是進氣歧管的長短有很大差異，這會導致短管與長管的油氣混合程度有較大差異，同時進行有效燃燒的時間也會有差異。單點電噴相當於受溫度影響很大的化油器有進步，但還有很大的升級空間。

多點電噴正是單點電噴的升級型別，其噴油嘴從只有一個升級到每一個進氣歧管都有一個，並且位於接近氣缸的位置。在這一位置霧化噴油可以透過等量的進氣對燃油進行均衡且一致性的混合，燃燒的效率與單位時間內產生的熱能可保證一致，也就是解決了單點電噴混合油氣濃度不同的問題。多點電噴的看似已經達到了非常理想的標準，但對比缸內直噴技術又落後了。

多點電噴的噴油位置仍舊在進氣歧管，噴油時需要以較低的壓力噴射，防止壓力過高直接將燃油噴射到管壁上。從歧管進入的空氣只能將懸浮的霧化燃油帶入燃燒室（氣缸），而沾在管壁上的液態燃油是無法處理的。但是低壓噴油又無法實現高效的霧化，可理解為低壓噴油的混合油氣“水顆粒較大”，在高溫環境中蒸發的速度比較慢；蒸發速度慢則在點火做功時無法以更長的時間轉化熱能，簡而言之是多點電噴發動機的扭矩會比較小，因為扭矩是依靠熱能轉化得來。

（N·m×RPM÷9549）×1.36=PS

N·m扭矩單位

RPM轉速單位

PS為馬力單位

由這一公式可以看出扭矩的重要性，在轉速不變的前提下套用公式計算，其結果一定是扭矩越大輸出馬力越大。所以如何提升混合油氣的蒸發效能，以等量燃油高效燃燒轉化為更大扭矩，這是內燃機的課題。提升的方式無非是高壓噴油實現高效霧化，在進氣歧管不能實現的話，那就把噴油嘴挪到氣缸裡唄。

缸內直噴技術正是噴油嘴在氣缸，在氣缸內噴油可以以更高的壓力噴射，即使高壓會造成一定比例的燃油“溼壁”，也就是附著在缸壁或活塞上；但是更大量的燃油卻能以理想的霧化實現快速蒸發與燃燒，溼壁燃油在燃燒過程中還會參與燃燒，所以缸內直噴技術可以大大提升熱能與機械能的轉化率——發動機扭矩的提升。

總結：缸內直噴技術的高燃效領先於多點電噴太多，但是因直噴發動機對發動機技術與材料的要求也高很多，所以這種仍然有一些低成本的多點電噴機在10萬以下的量產車中使用。

說明：在質量方面雖然直噴發動機出現過一些存在機油增多問題的發動機，不過那畢竟只有本田現代長安等少數車企於不同週期出現。剩下的大量直噴增壓機都有不錯的質量表現，尤其是採用垂直噴油嘴解決溼壁問題的增壓機，這些機器從8萬級量產車開始普及，一旦製造成本可控後將會全面取代多點電噴機。

缸內直噴技術優點就是油耗量低，升功率大。

但是缺點大於優點

缺點①

易產生積碳，直噴技術雖然提升了功率，但非常容易產生積碳，不及時清理反而更加耗油，無形中增加了用車成本

缺點②

火花塞使用壽命短，由於直噴技術需要火花塞高頻次點火，火花塞壽命自然會縮短。

維修成本高，應對直噴技術的缸內高溫高壓必須用適當的高階材料，所以直噴發動機成本要高於普通發動機，成本高了後期維修成本自然就高了。

缸內直噴，我只說重點，優點：升功率更大，排放更環保，更經濟省油，

缺點：結構複雜，維修保養成本高，更易形成積碳

一、爆震，俗稱敲缸、叫杆。爆震是引擎燃燒過程中所產生的異常燃燒現象。簡單的說，“爆震”就是一種發動機不正常燃燒的現象。爆震是不正常燃燒所導致的燃燒室內壓力失常。爆震時發動機會產生敲擊聲。輕微不連續的爆震聲音相當清脆，有點類似輕敲三角鐵的聲音。而嚴重且連續的爆震時，發動機會有“哩哩哩”的聲音，此時發動機也會明顯的無力。

1、發動機內發生不規則的“哐哐”、“咔咔”、“噹噹”的金屬敲擊聲。

2、發動機震顫。

3、發動機溫度過高。

4、燃料燃燒不完全，廢氣中有黑煙。

5、發動機功率下降。

6、油耗增大。

7、正常行駛中，轉速忽然莫名其妙的變動。

二、主要原因

1、點火角過於提前：為了使活塞在壓縮上止點結束後，一進入動力衝程能立即獲得動力，通常都會在活塞達到上止點前提前點火 (因為從點火到完全燃燒需要一段時間)。而過於提早的點火會使得活塞還在壓縮行程時，大部分油氣已經燃燒，此時未燃燒的油氣會承受極大的壓力自燃，而造成爆震。

2、發動機過度積碳：

發動機於燃燒室內過度積碳，除了會使壓縮比增大(產生高壓)，也會在積碳表面產生高溫熱點，使發動機爆震。

3、發動機溫度過高：

發動機在太熱的環境使得進氣溫度過高，或是發動機冷卻水迴圈不良，都會造成發動機高溫而爆震。

4、空燃比不正確：

過於稀的燃料空氣混合比，會使得燃燒溫度提升，而燃燒溫度提高會造成發動機溫度提升，當然容易爆震。

5、燃油辛烷值過低：

辛烷值是燃油抗爆震的指標，辛烷值越高，抗爆震性越強。壓縮比高的發動機，燃燒室的壓力較高，若是使用抗爆震性低的燃油，則容易發生爆震。

三、檢測維修

1、檢測發動機燃燒室壓力的變化；檢測發動機缸體振動頻率；檢測混合氣燃燒噪聲。

2、直接檢測燃燒室壓力變化來檢測發動機振動的測量精度較高，但感測器安裝困難，且耐久性較差，一般用於測量儀器，實際應用的壓力檢測感測器均為間接檢測式。

3、最快速且有效的抑制爆震的方法，就是延後點火提前角，降低燃燒壓力。所以爆震感測器工作原理，是當偵測到發動機爆震時，就將點火提前角延後到不會爆震的點火時機，待發動機不爆震時，再慢慢的將點火提前回復。

缸內直噴(GDI)，就是直接將燃油噴入氣缸內與進氣混合的技術。優點是油耗量低，升功率大，壓縮比高達12，與同排量的一般發動機相比功率與扭矩都提高了10%。目前的劣勢是零元件複雜，而且價格通常要貴。

噴射壓力也進一步提高，使燃油霧化更加細緻，真正實現了精準地按比例控制噴油並與進氣混合，並且消除了缸外噴射的缺點。同時，噴嘴位置、噴霧形狀、進氣氣流控制，以及活塞頂形狀等特別的設計，使油氣能夠在整個氣缸內充分、均勻的混合，從而使燃油充分燃燒，能量轉化效率更高。因此有人認為缸內直噴式汽油發動機是將柴油機的形式移植到汽油機上的一種創舉。

中文名稱

缸內直噴

外文名稱

GDI

特點

燃油直接噴入氣缸內與進氣混合

優點

油耗量低，升功率大

缺點

容易形成積碳

缸內直噴是發動機上一項技術領先的技術，就功用來說可以提升發動機動力，降低油耗，減少排放。好的東西都會貴，為實現直噴對零部件的的要求就比較高，所以造價就會比較高。因此，缸內直噴技術也多應用於中高階車型，主要有以下特點：

原理不同區別於傳統的歧管噴射，缸內直噴直接將高壓燃油直接噴射入燃燒室，從而能夠更加精確的對噴油量進行控制。不僅能夠降低油耗，減少排放，提升動力，對更進一步的燃油系統黑科技的實現也奠定了基礎。部件差異功能的實現基於部件的升級，缸內直噴增加了相應高壓系統的零部件。高壓燃油泵可將怠速時的油壓提高十倍，最高油壓可以達到350Bar；用於控制高壓壓力的量控閥，可實現對高壓油壓的精確調控；增加高壓部分燃油壓力感測器，實時將系統壓力反饋給控制單元；部分車型使用壓電晶體的噴油嘴，由此開啟的速度更快，實現更進一步的噴油控制黑科技基於缸內直噴和雙噴射，可以實現分層燃燒和均質燃燒，進一步提升動力，降低油耗，減少排放。分層燃燒，均質燃燒不足之處故障率高，維護成本高，造價高。因為要滿足複雜的高壓系統，所以對零部件的要求比較高，因此零部件的價格會比較高。多增加的部件故障也會增加，像高壓油泵，感測器等會損壞，對於車主來說就是用車維護成本的增加。容易產生積炭，需要定期清理。因為汽油直接噴射入燃燒室，進氣道及進氣門缺少了汽油的沖洗，長時間的使用會在進氣管道及進氣門上形成很厚的一層膠質積碳，對動力油耗會造成一定影響，需要定期去進行清洗積碳，俗稱“挖煤”總的開說，缸內直噴儘管有著諸多不足，但瑕不掩瑜，缸內直噴的技術在後續的階段還將是技術的領頭羊，也是汽車技術節能減排，提升動力的一大黑科技，會逐漸由中高階向中低端普及。

顧名思義，缸內直噴指的是直接在氣缸體內進行燃油噴射，它常和進氣歧管噴射相比較，後者是是將燃油噴在進氣道內，主要依靠壁面溫度與進氣門開啟時廢氣倒流的溫度促進燃油的蒸發，從而與空氣混合形成可燃混合氣。

缸內直噴因為可根據進氣門開啟時間來控制氣缸燃燒的空氣量，並按照實時工況來噴出相應的燃油量，因此可以更精準地控制比例。

另外，缸內直噴能達到很高的噴射壓力（最大150~200bar），這些帶來的直接好處是燃油與空氣的混合更均勻，燃燒更加充分，因此可降低油耗、增強動力。

不過並不是說缸內直噴就完美無缺了，缸內直噴有兩個缺點：

1. 缸內直噴由於不能像進氣歧管噴射一樣透過汽油對氣門背部進行沖刷，長時間容易導致發動機積碳嚴重。

除此外，在低轉速、低負荷下容易發生積碳，特別是冷車的時候，汽油被直接噴射到燃燒室，容易凝結在很涼的氣缸壁和活塞上燃燒不完全形成積碳。

2. 在低負荷工作時，因為氣缸內混合氣體中的氧氣過量，容易與混合氣體中的氮氣發生反應，增加尾氣排放。

以上是對外對比，缸內直噴技術因為噴油嘴的佈局方式還分為側裝直噴和中置直噴。現在絕大部分缸內直噴技術採用的是前者，而中置直噴則是是透過安裝在活塞頂部的六孔噴油嘴進行工作。

之所以後中置直噴技術出現，是因為當空氣與汽油霧化混合形成工作渦流的時候，在缸內形成分層次的狀態，離火花塞越近，濃度越高，而這種渦流不均勻的形態也需要進一步改善，中置直噴可以透過更精確的噴注量和更佳的霧化效果，提升燃油經濟性和效能。不過中置直噴機構更復雜，是對缸蓋設計和製造精度要求更高。

因為以上這些原因，一些廠商會綜合缸內直噴和進氣歧管噴射的特點，採用兩套噴射系統。比如豐田D-4S雙噴射系統擁有兩套噴射系統，它在缸內直噴的噴嘴以外，還在進氣歧管內設計了一個噴嘴，目的是根據車輛行駛狀況，在缸內直噴與進氣歧管噴射之間進行智慧切換。

缸內直噴由於汽油的相變（蒸發吸熱），對燃燒室內的混合氣體起到冷卻作用。隨著溫度的降低，發動機氣缸內的充其量會隨之增加，動力效能就會有提升。同時降溫後的混合氣體爆震的傾向降低，發動機的壓縮比就能設計得更高，熱效率就會相應地提升，油耗下降。

優勢二：缸內直噴更加靠近火花塞，噴油控制更加精確。

缸內直噴更加靠近火花塞，燃燒過程降低了延遲效應（進氣歧管距離火花塞較遠，所以送氣時間更長。）使得燃油泵能夠更加精準地配合發動機的工作狀態。同時由於缸內直噴的噴油嘴和活塞頂部的精密設計，使得噴油形狀和混合氣體在缸內的滾流控制得更加細緻，可以讓燃燒更加充分，熱效率相應提升，降低汙染物的排放。

優勢三：缸內直噴才能滿足稀薄燃燒的需要。

目前大眾和奧迪都在強調稀薄燃燒的好處，稀薄燃燒是建立在缸內直噴的基礎上。只有在發動機的吸氣過程中，缸內噴射之後，才能在火花塞周圍產生稀薄的氣團，然後透過火花塞點燃，從中間向四周燃燒。稀薄燃燒對提高發動機的熱效率有明顯的效果。

小結：目前大眾、奧迪、豐田、本田都在使用的缸內直噴是技術進步的產物，它比採用歧管噴射的渦輪增壓發動機會降低20%-40%的燃油損耗。所以“沒有缸內直噴的渦輪增壓發動機，都是耍流氓。”並不是單單的玩笑，而是說明了缸內直噴發動機的節能、減排的優點。