汽車發動機燃油缸內直噴技術有很多優點，比如它能夠顯著提高汽車的燃油經濟性，實現空燃比的精準控制等，但是這項技術也同樣存在一些問題。

首先，燃油缸內直噴技術的排放問題不容忽視。儘管採用缸內直噴技術能顯著提高汽車燃油經濟性，但是，在排放上，總體要高於工作在了理論空燃比下，附加三元催化等尾氣處理裝置的進氣道噴射汽油機，而且在中小負荷下，未燃的碳氫化合物也會增多，同時由於缸內反應溫度低，所以造成一氧化氮的排放也會增多，在微粒排放上，由於區域性區域混合氣過濃以及未蒸發的液態油滴擴散燃燒也會引起微粒排放顯著增加。

第二，燃油缸內直噴技術也會給催化器帶來問題。由於採用缸內直噴技術的發動機一般工作在較稀的空燃比條件下，富餘的氧氣以及較低的缸內溫度使得三元催化劑對氮氧化合物的氧化程度不高，廢氣排放的溫度過低，也不利於三元催化劑起燃，因此這項技術在某種程度上限制了三元催化器等在發動機上的應用。

第三，燃油更內直噴技術也會帶來積炭問題。由於缸內溫度偏低，火焰在傳播過程中會逐漸減弱，達到分層混合氣意外的空間時，容易產生熄火現象，這樣的話就會導致混合氣燃燒不充分，會造成積炭的問題。

第四，燃油缸內直噴射技術會給噴油器帶來問題。由於噴油器置於缸外，噴油壓力低，噴孔失去了自潔能力，噴霧特性變壞，就會造成發動機的燃燒惡化，嚴重影響發動機功率的輸出。

第五，燃油缸內直噴技術也會帶來控制策略上的問題。使得精準分層混合氣的控制和燃燒過程的組織難度加大，實現發動機輸出動力的連續變化難度變大，所以需要匹配複雜的控制策略。

缸內直噴技術早已不是什麼新鮮事了，掐指一算，從最初的赫塞爾曼發動機（Hesselman engine）開始，缸內直噴技術從誕生至今已經近90年（當然如果你不瞭解的話，那麼請猛烈點選《汽油引擎缸內直噴技術編年史》）。可就這樣一個已不算先進的技術在國內居然被車廠當做高高在上的神話來吹捧，並且現在我們還能看到許多外國車企仍然不把自家的缸內直噴技術引進到中國來，甚至很多車型一進國門就被閹割，看得我們只好扼腕嘆息。長太息以掩涕兮，哀民生之多艱啊！

那麼到底是什麼使缸內直噴技術在國內市場難以普及，從而讓許多優秀車型無緣國內市場？或技術關口？或燃油質量？或製造成本？或許根本就是一些車企的說辭呢？也許透過以下你能獲知一部分原因。

首先，我們最需要了解的是我們身邊到底有哪些車裝備了缸內直噴，看完《汽油引擎缸內直噴技術編年史》各位看官就知道我們到底有多少真貨。

豐田D4-S：2012款雷克薩斯GS全系標配

GS350上的2GR-FSE發動機不得不說是豐田的誠意之作了，豐田幾把乎吧所有看家本領應用在這個機器上，尤其是D4-S雙噴油技術，比D4系統更為先進，用兩組噴油嘴實現分層燃燒，充分利用每滴燃油提高動力性和經濟性。而GS系列車型使用的是97號（京95號）汽油。

賓士CGI：賓士CLS350 CGI、賓士S350 CGI、賓士E260 CGI、賓士C200 CGI 等等

CLS 350 CGI使用97號（京95號）汽油，而CGI這套系統的技術亮點是使用了壓電式噴油嘴，缸內直噴使供油動作已完全獨立於進氣門與活塞系統之外，超乎傳統噴射理論的稀薄燃燒與更多元的混合比便得以實現。在穩定行進或低負載狀態下，採用缸內直噴設計的發動機得以進入Ultra lean（稀薄燃燒）模式。在此設定下，發動機於進氣行程時只能吸進空氣，至於噴油嘴則在壓縮行程才供給燃料，以達到節約的效果。根據實際測試，其最高能達到1：65的油、氣比例，除了節能表現相當驚人，整體動力曲線也能夠維持相當高的平順度。CGI技術的加入使得CGI版本的CLS350比普通版多出20匹的馬力增長而達到295匹，燃油經濟性提高的同時帶來了更低的二氧化碳排放量。

寶馬HPI：2012款BMW1 Series、2013款寶馬三系、MINI 1.6T等

寶馬缸內直噴系統名為HPI（High Precision Injection），其高精度的核心在於可以快速反應的噴油嘴—壓電噴油嘴，並採用高壓噴射設計。噴油器內部有多層壓電晶體，當電流透過時，它們會立即膨脹，此時燃油以20Mpa的壓力被噴入氣缸內形成錐形霧狀，與過量空氣產生稀薄燃燒。由於壓電噴油嘴可在0.14ms內噴射燃油（人眨眼的時間約為0.2—0.4s），這使得即便是在發動機高轉速時，噴油嘴依然可以實現多次噴油，這個系統的優點能在相當廣泛的一段負荷區域內達到稀薄燃燒，提高整個燃燒效率。

缸內直噴並不神奇，簡單說是將燃油直接噴入缸內與進氣混合燃燒，因此它又被稱為FSI（燃料分層噴射技術）。這項技術有著油耗量低，可以實現壓縮比，提高功率與扭矩的優點。 比如創馳藍天技術汽油發動機就採用的是缸內直噴，油耗低、升功率大。不過常言道傷人一千，自傷八百，缸內直噴就是這樣，在提到了燃燒效率的同時，又增加了汙染物排放和積碳。

1. 低負荷下NOx排放較高

缸內直噴的空燃比非常高，空燃比達到40:1，它的好處是能夠實現稀薄燃燒，氧氣含量足，燃油能夠充分燃燒，提升發動機的燃燒熱效率。

不過空燃比嚴重偏離理想空燃比附近（14.7:1），在低負荷工況下，氣缸內的進氣量不飽滿，導致混合氣偏濃，會產生大量的NOx（氮氧化物）與高溫，這對於三元催化器的負擔很大。

為什麼這麼說，我們知道三元催化器是需要藉助排氣中的HC或CO進行NOx還原反應的，但隨著空燃比增加，混合氣燃燒溫度降低會抑制HC和CO的生成，使得NOx的還原反應受到抑制。

2. 積碳

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，導致發動機沒有了自清潔的能力，時間長後會導致發動機積碳，影響ECU對進氣量的判斷，嚴重時可導致啟動困難。

為了解決這個問題，有些比較另類的技術就被髮明出來了，比如豐田D-4S雙噴射系統，簡單說這套系統具體了缸內直噴和進氣歧管噴射兩項特點，根據車輛的高低負荷情況，在缸內直噴與進氣歧管噴射之間進行智慧切換。這套系統的邏輯是，低負荷時採用進氣歧管噴射，中負荷時採用混合噴射，高負荷時採用缸內直噴。

3. 其他

除了以上明顯的缺點外，缸內直噴的難點也不少。由於在很短的時間內就要與空氣混合，做好點火前的準備，缸內直噴對發動機的技術要求比較高，這也制約著這項技術的發展和成本降低。

總結來說，它有著以下難點：

A. 工況變化時負荷平滑過渡所要求的噴射策略較為複雜；

B. 氣缸內的燃燒沉積物較多，容易造成火花塞汙染；

C. 高壓供油系統零件的磨損較快、成本較高；

D. 對燃油質量要求高、氣缸頂設計和製造的要求高。

4. 分層燃燒被閹割的缸內直噴

為了解決排放問題，有些廠家在缸內直噴上閹割了分層燃燒，比如大眾在國內的車型就沒有分層燃燒。頗有點壯士斷腕的意思，當然它仍保留了一定的特點和優勢，比如噴油精確、爆震傾向降低等。

總之，從分層燃燒被閹割來看，燃燒效率和汙染物排放就像是手心手背的肉，割了哪個都疼。像大眾這樣，看似是為了權衡，但那都是斷腕之後的結果，本質上還是抑制了這項技術。

缸內直噴發動機應該是目前來說最為先進的技術了，不過先進也並不意味著頂峰，總還是有一些還沒能解決的問題，所以缸內直噴發動機同樣也會存在一些缺點。

一、噴油嘴積炭問題。缸內直噴，顧名思義也就是噴油嘴在氣缸內，也就是說汽油不再在進氣歧管內與空氣形成油氣混合氣體進去氣缸，而是直接噴入氣缸。而缸內直噴發動機就算霧化效率再高，在氣缸做工時也難免會出現燃燒不足的情況，那麼久而久之就會形成積炭。所以一般來說，缸內直噴發動機的維護成本要更高一些。

二、“價效比”。我們都知道缸內直噴發動機在低負荷狀態下，可以根據進去氣缸空氣的量而決定噴油嘴噴出的油量，從而提升發動機的燃油經濟性，這是多點電噴無法比的。但其實在正常負荷狀態下，缸內直噴和多點電噴的燃油經濟性相差不大，所以再耗費較大的研發資金和成本，似乎就有點“價效比”不足了。

三、成本過高。雖然相比於多點電噴而言，缸內直噴發動機只是簡單地把噴油嘴從進氣歧管放在氣缸內，但整個油路、噴油嘴等等都是不同於多點電噴的，因為缸內直噴要求高壓的噴油嘴以及油軌，所以相對來說成本要更大一些。

四，排放問題。不得不承認，缸內直噴發動機顯著地提升了其燃油經濟性，但由於其本身過高的空燃比，在低負荷下會有富氧的情況存在，氧氣會與缸內的氮氣發生化學反應，從而增加三元催化的壓力。

缸內直噴其實就是直接在汽缸體內進行燃油噴射，有別於其他將噴油嘴放在進氣門前的位置，直噴發動機所燃燒的空氣在進入氣門前是純淨的空氣，而不是油氣混合體。這樣的工作原理就使得缸內直噴的引擎可根據進氣門開啟的時間來控制汽缸燃燒的空氣量，並按照當時的車輛工作需要來噴出相應的燃油量，所以缸內直噴的優勢顯而易見。那麼缺點又何在呢？

成本比較高，因為缸內直噴結構的特殊性，對油品質量也有高要求，一般都需要新增高標號燃油。並且，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，時間長後會導致發動機積碳嚴重，還有一點就是可能發動機噪聲也會略微大一點，因為缸內直噴油壓比較大，噴油嘴在高壓噴射的時候會產生震動。