有史以來，內燃機廣泛采用進氣道噴射 (PFI) 設計，即將燃油噴射至進氣口并與進入的空氣進行混合。事實上，許多新車仍采用這種發動機設計。PFI 的燃油噴射器通常安裝在進氣歧管中，當進氣閥打開時，空氣/燃油混合物被吸入氣缸。
在 GDI 發動機中，燃油噴射器安裝在氣缸蓋上，燃油被直接噴入氣缸中，然后再與空氣混合。
與 PFI 設計相比，GDI 系統有許多優點，其中最顯著的是其更好的燃油經濟性。
監管機構要求汽車制造商大幅提高汽車的燃油效率，GDI 的使用也越來越受歡迎。高達 15% 的燃油經濟性改善在 GDI 中并不罕見。
下圖描述了全球 GDI 技術的快速增長，在過去 17 年里，GDI 技術占發動機產量的比例從1% 上升到 44%，并預計在未來五年內將增長到 62%。
GDI的另一個優點是性能，由于噴射壓力更高，并能更準確地將燃油輸送到活塞氣缸中，其系統提供的動力更強。在GDI系統中，噴射到氣缸中的燃油霧化更好，幾乎可以實現瞬間點火。GDI采用精密電控可以實現多次噴射和燃油計量，這有助于提高車輛的性能和效率。
GDI發動機的燃油系統在硬件選擇方面精密度要求更高：能夠承受更高溫度和壓力的噴油器和高壓燃油泵。燃油噴射器通常采用多孔設計，有助于將燃油精確輸送到氣缸中，并且噴射器的位置對系統的效率來說也至關重要。噴油器可以側置，也可以中置，這取決于所需的噴霧模式，對車輛的整體燃油效率都有影響。
為了進一步提高性能，許多GDI發動機都配有渦輪增壓器，從而提供更強勁的動力。渦輪增壓器利用汽車排放的廢氣來推動渦輪，渦輪再驅動空氣壓縮機，使更多的含氧空氣進入氣缸，從而提高燃燒速度。渦輪增壓器和直噴技術在輕型汽車中的應用正在增加，全球汽車制造商預計將出現增長。
借助 GDI 發動機，汽車制造商提供的技術能夠滿足消費者對高燃油經濟性車輛的需求，同時遵守世界各地監管機構實施的嚴格的燃油經濟性改進措施。他們通過直噴技術，無論有無渦輪增壓器，都可以在不犧牲動力或性能的情況下實現這一目標。
汽車制造商對這一技術的迅速采用及其新車產量的預期增長，證明GDI汽車將在世界各地汽車保有量中占據相當大的比重。
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