Что такое двигатель gdi

Насколько важно качество топлива

Основная проблема двигателей GDI — чувствительность к малейшим отклонениям в качестве горючего. Первые ТНВД страдали этим недугом особо остро, что приводило к очень быстрому износу и необходимости производить замену. Последующие усовершенствования частично или полностью решили эту проблему и модели 2-4 поколения стали более надежными.

Кроме особенностей самой впрысковой системы, на долговечность двигателя влияет и тщательная система фильтрации. Она имеет 4 стадии:

1. Очистка происходит с помощью фильтра-сеточки в насосе бензобака.

Производится очистка обыкновенным фильтром. В зависимости от марки автомобиля, его месторасположения может меняться. Фильтр может устанавливаться в баке либо под днищем.

Фильтрация происходит с помощью фильтра-стакана, расположенного в топливопроводе ТНВД.

Последний этап очистки происходит в тот момент, когда горючее подается из «топливной рейки» в бак.

Такой основательный процесс фильтрации способен привести в порядок даже не слишком чистый бензин. Но одно дело — некачественное топливо по японским или европейским меркам, и совсем другое — для отечественного бензина. Даже четыре этапа очистки не смогут справиться с присадками и прочими атрибутами кустарного производства от которого так и не удалось избавиться полностью. Некоторый процент от общего количества топлива на территории России непригоден к использованию и по сей день. Проверки заправочных станций регулярно выявляют грубые нарушения. А для GDI это почти наверняка смерть.

Например, мембранный клапан и плунжеры изготовлены с высокой степенью точности, за счет чего и происходит нагнетание топливной смеси под требуемым давлением. Если же бензин окажется с частицами песка или другими примесями, особенно обладающими абразивными свойствами, система подачи подвергнется их воздействию и ее работа утратит точность. Что и приведет сначала к снижению эффективности работы двигателя, а затем и к поломке ТНВД.

В первую очередь, при возникновении проблемы снижается мощность двигателя. Через некоторое время он начинает и вовсе отказывать. Если обратиться в ремонтную мастерскую при первых признаках неисправности, топливный насос еще можно будет спасти. В противном случае его придется полностью заменить, так как сильно поврежденные детали восстанавливать бессмысленно.

Еще одна распространенная проблема GDI — плавающие обороты. Причиной может послужить как воздействие низкосортного горючего, так и естественный износ элементов ТНВД.

При падении давления система автоматически переводит работу в «классический» режим. После этого давление выравнивается и двигатель обратно переводится в режим работы на обедненной смеси, после чего давление снова падает, система опять переводит работу в «классический». И так до бесконечности.

В процессе этих переходов машина и начинает «плавать». При обнаружении подобного отклонения автомобиль следует отправить на диагностику, чтобы найти точную причину неполадки.

Заключение

Двигатели GDI отличаются мощностью и экономичностью, но достоинства почти всегда являются и причиной недостатков. В данном случае это чрезмерная чувствительность к малейшим отклонениям в системе впрыска и качеству топлива. Чтобы продлить срок службы автомобиля, следует регулярно производить замену свечей зажигания (на них быстро образуется нагар), чистить впускной коллектор и форсунки.

Не лишним будет регулярно осматривать инжектор и проверять качество распыления, устраняя малейшие неполадки на стадии их возникновения. И, конечно же, необходимо постоянно контролировать состояние фильтров и менять по мере необходимости.

Видео о современных двигателях с впрыском:

Фазорегулятор

На выпускном распредвале двигателя 2.0 FSI установлен гидравлический фазовращатель. При пробеге порядка 200 000 км, а может и раньше, фазовращатель начинает трещать в первые секунды после запуска двигателя. В большинстве случаев фазовращатель еще не изношен, а треск появляется из-за того, что масло недостаточно быстро заполняет его внутренние камеры. Виновником этой проблемы может быть управляющий клапан N205 или тефлоновые кольца, уплотняющие каналы подачи масла в фазорегулятор.

Клапан N205 может засориться – частички подгоревшего масла засоряют его сетки-фильтры или попадают внутрь, нарушая подвижность золотника. Также этот клапан нередко теряет герметичность и начинает пропускать масло через электрический разъем.

Также фазорегулятор известен тем, что винт, которым он крепится, откручивается с большим трудом. Нередко его приходится просто высверливать. Поэтому при любых манипуляциях с фазовращателем лучше запастись его крепёжным винтом.

Если фазорегулятор долго испытывает масляное голодание, то он может заклинить и перестать выполнять свои функции. Треск регулятора после запуска двигателя чаще всего возникает из-за выработке в отверстиях под стопор фазовращателя. Также могут появиться канавки на корпусе фазовращателя в местах контакта с уплотнительными кольцами.

Принцип работы.

В повседневных размеренных городских поездках бедная топливная смесь поступает на последнем этапе сжатия и в последующем воспламеняется свечой зажигания. Такой режим работы на бедной смеси только при небольших нагрузках обусловлен тем, что обедненная топливовоздушная смесь при увеличенной степени сжатия может приводить к перегреву внутренних деталей цилиндра и таким нехорошим моментам, как калильное зажигание и детонация. Именно по этой причине в обычных бензиновых двигателях степень сжатия не превышает 12 единиц, в отличии от дизельных, где порядка 18.

При интенсивных городских и загородных скоростных поездках, не требующих резкого увеличения мощности, топливо в классической (стехиометрической) для бензинового двигателя смеси поступает на этапе впуска.

При необходимости резкого старта, GTI работает сразу в двух перечисленных режимах. Сначала, на этапе впуска, подается сверх обедненная смесь, которая не способна воспламениться от горячих элементов цилиндра (калильное зажигание), а на последнем этапе сжатия к ней подается дополнительная порция топлива, что в целом увеличивает отдачу мотора, но при этом исключает детонацию.

Принцип работы двигателей FSI

Всю систему производитель разделил на 2 контура. В основном бензин подается под небольшим напором. Он доходит до топливного насоса высокого давления и аккумулируется в рампе. За ТНВД следует контур, в котором создается высокое давление.

В первом контуре установлен насос низкого давления (чаще всего стоит в бензобаке), датчик, фиксирующий напор в контуре, а также топливный фильтр.

Все основные элементы стоят после ТНВД. Этот механизм поддерживает постоянный напор, который обеспечивает стабильный впрыск топлива. Электронный блок управления получает данные от датчика низкого давления и активирует основной топливный насос в зависимости от потребления горючего топливной рейкой.

Под высоким давлением бензин находится в рампе, к которой подсоединена отдельная форсунка каждого цилиндра. В контуре установлен еще один датчик, передающий сигналы на ЭБУ. Электроника активирует привод топливного насоса рампы, которая выступает в роли аккумулятора.

Чтобы детали не разорвало от напора, в рейке имеется специальный клапан (если топливная система не оснащена обраткой, то он стоит в самом баке), сбрасывающий чрезмерное давление. Электроника распределяет срабатывание форсунок в зависимости от того, какой такт выполняется в цилиндрах.

Поршни таких агрегатов будут иметь особенную конструкцию, которая обеспечивает создание вихрей в полости. Этот эффект позволяет лучше смешаться воздуху с распыленным бензином.

Особенность такой модификации заключается в том, что она позволяет:

• Повысить мощность ДВС;
• Снизить расход бензина за счет более концентрированной подачи горючего;
• Уменьшить загрязнение, так как ВТС сгорает более эффективно, благодаря чему катализатор лучше справляется со своей функцией.

Кто портит воздух?

На холостом ходу (ХХ) мотор GDI работает также на двух режимах. Основным является Compression on Lean (обедненная смесь) — 625 — 650 об/мин. Однако постоянная работа на нем приводит к накапливанию в катализаторе высокотоксичного оксида азота (NO), что заметно по неприятному запаху из выхлопной трубы.

Чтобы выжечь это соединение, периодически включается режим STICH F/B (продувка). Обороты возрастают примерно до 750, на некоторых моделях — до 900.

По такому поведению мотора, работающего на ХХ, и можно распознать двигатель GDI. На исправном двигателе продувка кратковременно включается примерно через 4 минуты. Режим STICH F/B функционирует в свою очередь по двум вариантам: регулирование смесеобразования с учетом коррекции датчика кислорода (CLOSED LOOP) и нерегулируемый процесс (OPEN LOOP).

Недостатки

Теперь давайте рассмотрим недостатки двигателя FSI. Что это такое, мы уже знаем – это мотор, где используется послойный впрыск. Недостатки имеются, несмотря на то, что агрегат действительно имеет более высокую мощность при сниженном расходе топлива. Все дело в том, что мотор за счет конструктивных особенностей очень требователен не только к качеству горючего, но и требует более хорошего обслуживания. Чтобы силовой агрегат работал без поломок, владелец должен пристально следить за ним.

Первым недостатком считается расположение форсунок в цилиндрах. Данная конструкция, даже если учесть, что двигатель питается только дорогим качественным топливом с брендовых заправок, больше подвержена загрязнениям. Это влечет за собой существенные перебои в работе мотора:

• затрудненный запуск;
• пропуски зажигания;
• троение;
• большой расход.

В критических ситуациях могут возникнуть необратимые последствия, которые приводят к дорогому ремонту, а то и замене двигателя на Volkswagen.

Чтобы избежать засорения форсунок, необходимы частые профилактические чистки. Естественно, постоянное их снятие с последующей очисткой на специальных стендах – это очень дорого. Сам же VAG рекомендует заливать в бак вместе с топливом специальные очищающие присадки. Концерн присадки не изготавливает, а вся та продукция, что продается под брендом VAG, иногда имеет очень высокую цену

Владельцу нужно обращать внимание на присадки известных брендов

Принцип действия

Общий принцип работы ДВС заключается в подаче и смешивании топлива с воздушной массой, так как без последней возгорание невозможно. В бензиновых двигателях для оптимальной работы требуется 14,7 г воздушной смеси на 1 г бензина. Если воздуха оказывается больше нормы, такая топливовоздушная смесь носит название обедненной (бедной), если меньше — богатой.

Обедненная воздушная смесь снижает расход топлива, однако с ее возгоранием часто возникают проблемы. Чрезмерно насыщенная бензином смесь возгорается легко, однако излишки топлива не сгорают и выводятся вместе с переработанными газами, что приводит к бесполезной растрате. Не говоря уже о том, что на свечах и клапанах интенсивно образуется слой нагара.

Система GDI отличается от обычной тем, что впрыск горючего производится не во впускной коллектор, а напрямую в камеру сгорания, как у моторов, работающих на дизтопливе.

Принцип действия двигателя GDI:

1. Бензин подается в камеру сгорания под высоким давлением и потоком закрученной формы, благодаря специальному строению форсунок.

Поток на высокой скорости сталкивается с поршнем, после чего часть его как бы закрепляется на теле поршня, а другая часть продолжает движение, создавая трение и приобретая соответствующую форму.

После этого поток загибается и уходит от поршня, увеличивая скорость. Некоторые частицы движутся медленно и расходятся в разные стороны, создавая разделение потока.

В результате этого в камере сгорания образуется два участка с бензовоздушной смесью. В центре находится участок стехиометрической (обыкновенной) легковоспламеняемой топливной смеси. Вокруг него образовывается участок обедненной смеси.

После этого происходит воспламенение (с помощью искры свеч зажигания) участка с высоким содержанием бензина. Затем процесс горения перекидывается на обедненные участки.

Главные недостатки

Минусы двигателей с прямым впрыском связаны с использованием более сложной системы впуска, в состав которой входит и топливный насос высокого давления, похожий на аналогичную конструкцию в дизельном силовом агрегате. Применение таких агрегатов приводит к тому, что двигатель GDI становится чувствительным к качеству топлива. Это касается не только содержания твёрдых частиц, но также наличия в горючем соединений серы, железа, фосфора и многих других минералов. Минусы проявляются в частых поломках мотора при заправке некачественным топливом.

Схема системы питания двигателя GDI

Кроме того, проблемы двигателей с непосредственным впрыском связаны и с тем, что в них применяются очень специфические технологические решения, которые пока знакомы лишь немногим специалистам сервисных центров. За счёт этого отремонтировать двигатель GDI не так просто, как обычный агрегат с распределённым впрыском. Минусы этих двигателей могут быть связаны и с упомянутой в теоретической части двухступенчатой системой подачи топлива. Практически у каждого производителя есть свои специфические поломки:

• Моторы Toyota и Lexus с непосредственным впрыском страдают от поломки клапанов двухступенчатого насоса, приводимого распредвалом. В результате бензин поступает в картер двигателя, что приводит к его непоправимым поломкам в течение 1–2 дней;
• Двигатели Mitsubishi оснащаются двумя различными насосами — низкого и высокого давления. Второй узел достаточно часто забивается твёрдыми частицами, содержащимися в некачественном топливе. В результате мотор может отлично работать на холостых и низких оборотах, но глохнуть при нажатии на педаль газа;
• В двигателях Cadillac применяются пьезофорсунки с особым напылением. При длительной работе на топливе с высоким содержанием серы они разрушаются, что приводит к необходимости ремонта стоимостью в 1500–2000 долларов.

Пьезофорсунка двигателя GDI

Рекомендуем: Как настроить брелок сигнализации StarLine: установка времени, включение автозапуска и регулировка громкости

Минусы могут заключаться и в малой распространённости запчастей к таким двигателям — очень часто их приходится ожидать в течение 2–3 недель, что приводит к длительным простоям автомобиля. Поэтому, приобретая машину с прямым впрыском топлива, стоит серьёзно задуматься о вопросах её ремонта, а также о необходимости заправки качественным топливом на фирменных АЗС.

Что такое система впрыска FSI?

Это разработка, которую представила автомобилистам компания Volkswagen. По сути, это система подачи бензина, работающая по схожему принципу, что и существующая уже достаточно давно аналогичная японская модификация (называется gdi). Но, как заверяют представители концерна, ТС работает по другому принципу.

Двигатель, на крышке которого имеется лейба FSI, оснащен топливными форсунками, установленные возле свечей зажигания – в самой ГБЦ. Бензин подается сразу в полость рабочего цилиндра, почему и называется «непосредственный».

Основное отличие появившегося аналога – каждый инженер компании работал над устранением недочетов японской системы. Благодаря этому в автомире появилась очень похожая, но немного видоизмененная ТС, в которой топливо смешивается с воздухом прямо в камере цилиндров.

Плюсы и минусы использования

Главной особенностью двигателя gdi является подача топлива напрямую в цилиндр, что сокращает время цикла и существенно повышает мощность автомобиля (до 15%). Помимо этого уменьшается расход топлива (до 25%) и повышается экологичность выхлопа. Это обеспечивает более эффективную эксплуатацию автомобиля в городских условиях.

Для автомобилей, на которых установлен GDI двигатель, проблемы эксплуатации связаны прежде всего со следующим перечнем недостатков:

Необходимость нейтрализации отработавших газов при работе мотора на малых оборотах. При образовании обедненной топливно-воздушной смеси в выхлопных газах образуется много вредных компонентов, для устранения которых требуется установка системы рециркуляции отработавших газов.
Повышенные требования к топливу и маслу. Наилучшим бензином для GDI считается топливо с октановым числом 101, который практически недоступен на отечественном рынке.
Высокая стоимость производства двигателей и ремонта. Весомую долю проблем доставляют форсунки, подающие бензин в цилиндры. Они должны выдерживать высокое давление. Если они забиваются по причине некачественного топлива, их невозможно разобрать и почистить – форсунки подлежат только замене

Их стоимость в несколько раз выше, чем у обычных.
Повышенное внимание к системе фильтрации. Чистка и замена воздушного фильтра в такой системе должна производиться чаще, поскольку качество поступающего воздуха напрямую связано с состоянием форсунок.

Отечественные автомобилисты весьма скептически относятся к системе непосредственного впрыска, что обусловлено высокой стоимостью обслуживания автомобиля. С другой стороны, такие двигатели считаются передовой технологией, которая развивается и активно внедряется в автомобилестроение по всему миру.

Что такое система впрыска GDI авто

Такую аббревиатуру носят моторы некоторых компаний, например, KIA или Mitsubishi. У других брендов система названа 4D (у японских авто Тойота), знаменитый фордовский Ecoboost с его невероятно малым расходом, FSI – у представителей концерна WAG.

Автомобиль, на моторе которого будет стоять одна из таких лейб, будет оснащен прямым впрыском. Эта технология доступна бензиновым агрегатам, потому что дизель по умолчанию имеет непосредственную подачу топлива в цилиндры. По другому принципу он не будет работать.

Мотор с прямым впрыском будет иметь топливные форсунки, которые установлены так же, как свечи зажигания – в головке блока цилиндров. Подобно дизелю gdi-системы оснащаются ТНВД, которые позволяют преодолеть силу компрессии в цилиндре (бензин в этом случае подается в уже сжатый воздух, в средине такта сжатия или во время впуска воздуха).

Что такое FSI?

  Fuel Stratified Injection — так расшифровывается аббревиатура, обозначающая послойный непосредственный впрыск топлива. Вся линейка силовых агрегатов FSI — атмосферная с непосредственным впрыском. По сей день эти двигатели, путем модернизации, устанавливаются на новые модели VAG, однако постепенно смещаются более передовой линейкой турбо-моторов TFSI.

 Непосредственный впрыск обозначает то, что форсунки топливной системы установлены непосредственно в головку блока цилиндров, а сопло распылителя — в камере сгорания (по примеру дизельного двигателя). Послойный впрыск имеет два контура: магистраль малого давления и высокого давления. Для обеспечения режима холостого хода, движения с постоянной скоростью и режима езды накатом, двигателю не требуется много топлива, поэтому будет задействован первый контур низкого давления, который в себя включает:

• топливный бак с топливным насосом низкого давления;
• магистраль низкого давления;
• топливный фильтр;
• перепускной клапан (обратка);
• РДТ (регулятор давления топлива).

 Контур высокого давления вступает в работу, когда требуется моментальное достижение максимальной мощности. Система включает в себя дополнительно:

• ТНВД;
• форсунки с 6 отверстиями (так обеспечивается правильная геометрия распыла);
• распределительные трубопроводы от ТНВД к форсункам;
• датчик высокого давления топлива;
• предохранительный клапан;
• топливная магистраль высокого давления.

 При работе мотора воздух, попадая в цилиндры через дроссельную заслонку, смешивается с топливом, непосредственно в камере сгорания, в начале такта сжатия, когда поршень стремиться из нижней мертвой точки (НМТ) в верхнюю. Подобное смесеобразование получается однородным, что позволяет добиться максимального горения рабочей смеси, а значит — повысить КПД двигателя.

 Во время умеренной езды, или в режиме холостого хода, ТНВД не работает, и топливо подается в форсунки под давлением 0.05 МПа, как только нажимается педаль газа, давление возрастает до 5 МПа, путем включения в работу топливного насоса высокого давления. За гибкость переходных режимов отвечает отдельный ЭБУ и датчик давления топлива.

 Итак, непосредственный впрыск, в отличие от классического распределенного впрыска, отличается топливной экономичностью, экологичностью, и увеличенной мощность на 10-15% при одинаковом объеме цилиндров. 

 О недостатках FSI

  В процессе внедрения этих моторов в линейку автомобилей VAG, силовые агрегаты постоянно находится в режиме модернизации. Общий недостаток всех моторов с непосредственным впрыском — чувствительность к качеству бензина, качеству воздушного и топливного фильтров. 

 Основные недостатки:

• требуется ежегодная профилактика топливной системы, включающая в себя диагностику и чистку, начиная от топливного бака, заканчивая форсунками. Несвоевременная чистка форсунок может привести к тяжелым последствиям для мотора: из-за недостатка топлива будет перегрев цилиндра и раскол поршня, а из-за перелива — гидроудар;
•  требуется частая замена свечей зажигания, максимум каждые 20 000 км. Нередко двигатели FSI отказываются стабильно работать с неоригинальными свечами;
• проблемы с холодным запуском зимой из-за недостаточного давления в малом контуре в угоду уменьшения токсичности (позже ошибку исправили внедрением новой прошивки в ЭБУ);
• завышенный расход топлива до момента набора рабочей температуры двигателя.

 Отдельного внимания стоят двигатели, объемом 1.8 и 2 литра. Здесь, каждые 100 000 км, приходится снимать головку блока цилиндров и чистить клапана. Из-за того, что топливо не проходит по каналу ГБЦ, а значит не омывает и не охлаждает впускные клапана, то они начинают активно “обрастать” сажей и нагаром, из-за чего возможно подвисание клапанов на высоких оборотах. Такие симптомы, как: повышенный расход масла и топлива, снижение мощности и тяги, а также повышенный шум работы силового агрегата, говорит о необходимости снятия ГБЦ и механической очистке клапанов. 

 Итог

 На момент начала выпуска, двигатели FSI были “сырыми”. По ходу их выпуска производилась неоднократная модернизация, однако главные проблемы не были устранены: нагар на клапанах, повышенный расход масла после 100 000 км. Двигатели этой серии капризны к качеству топлива и обслуживания, поэтому несоблюдение регламентов вскоре приводит к дорогостоящим финансовым вложениям. 

Вспомним теорию

Чтобы топливо сгорело, нужен воздух для полного сгорания. Такое количество воздуха называется стехиометрическим. Например, для бензина оптимальный состав топливной смеси 14,7:1 — на 1 грамм бензина нужно 14,7 грамма воздуха. Смесь, в которой воздуха больше, чем нужно — называется бедной, а в которой воздуха меньше, чем нужно (больше топлива) — называется богатой. Слишком бедную смесь не всегда удается поджечь, при работе на богатой — несгоревшее топливо бесполезно «вылетает в трубу». Вспомним, как работает мотор машины. У бензинового двигателя на такте впуска смесь воздуха и топлива поступает в цилиндр, затем сжимается и поджигается искрой. У дизеля на такте впуска в цилиндр поступает только воздух, который сжимается поршнем под большим давлением и нагревается. К концу сжатия впрыскивается топливо, которое при высоких давлении и температуре самовоспламеняется. Для дизеля нормальная степень сжатия — 18, а у бензиновых — максимум 12.

Чем выше давление в цилиндре — лучше эффективность. А если поднять степень сжатия в бензиновом двигателе? Больше 12 не получается. Потому что есть детонация и калильное зажигание.

Детонация — очень быстрое сгорание топлива в точках, удаленных от свечи, сопровождается резким местным перегревом и перегрузкой деталей мотора. Внешний признак детонации — стук. Калильное зажигание — преждевременное (до появления искры) воспламенение смеси от перегретых деталей камеры сгорания.

Длительная работа с данными факторами недопустима: мотор быстро выйдет из строя. Поэтому заливают высокооктановый бензин (АИ-98), но выше степени сжатия 12 его «не хватает».

Если хотим сделать бензиновый мотор экономичным, «эластичным» и более мощным, то должны избавиться от детонации и научить «питаться» бедной смесью.

Клапан EGR

Клапан EGR на моторе 2.0 FSI имеет электронный сервопривод с несколькими пластиковыми шестеренками в механизме. С годами и километрами эксплуатации заслонка клапана начинает заедать из-за сажевого налёта, возникает ошибка по клапану EGR. В этом случае всю нагрузку на себя берут именно пластиковые шестерни – с них отламываются зубья. При наличии достаточно «очумелых ручек» можно провести ремонт: восстановить отломанные зубья, заменить шестерню или провернуть шестерню.

Поэтому стоит периодически снимать и промывать заслонку клапана. После снятия и установки клапана EGR его нужно адаптировать через диагностическое ПО.

Впрыск топлива и разновидности GDI

Моторы GDI имеют целый ряд конструктивных различий, благодаря чему их можно разделить на две группы:

• для внутреннего японского рынка;
• для европейских рынков;

Отличаются такие агрегаты по конструкции самого мотора, по особенностям исполнения ТНВД и по устройству системы топливного впрыска. Версии для Японии имеют два основных режима впрыска топлива GDI:

1. ultra lean combustion mode;
2. superior output mode;

Первый режим предполагает работу мотора на сверхобедненной смеси, которая имеет соотношение 37:1-43:1. Такой режим работы поддерживается ЭБУ на умеренных скоростях до 110-120 км/ч. с учетом плавного разгона, то есть без резких нажатий на педаль газа. В указанном режиме двигатель GDI обеспечивает максимальный показатель крутящего момента. Форсунки впрыскивают горючее в тот момент, когда поршень находится на такте сжатия и не дошел до ВМТ. Подача топлива инжектором в этом случае происходит в виде однородной струи, после происходит завихрение потока по часовой стрелке для наилучшего смешивания с воздухом в цилиндре.

Во втором режиме предполагается стехиометрический состав смеси топлива и воздуха. Указанный режим работы активируется в том случае, если мотор находится под нагрузкой (движение на высокой скорости, буксирование прицепа, езда в гору и т.п.)

В версиях для Европы мотор GDI получил дополнительный режим two-stage mixing. Указанный режим рассчитан на активный разгон с места или необходимость резкого ускорения при обгоне. В таком режиме топливо выпрыскивается в цилиндры ступенчато (в два этапа за 4 такта).

На такте впуска в этом режиме совершается первый впрыск, результатом которого становится максимально обедненная смесь в цилиндре с соотношением около 60:1. Данная смесь не рассчитана на воспламенение. Главной задачей является эффективное охлаждение камеры сгорания, так как в охлажденную камеру можно будет подать больший объем воздуха и топлива на такте сжатия. Другими словами, данное решение позволяет улучшить наполнение цилиндров. Затем на такте сжатия происходит второй впрыск, после которого состав смеси уже составляет 12:1, то есть рабочая смесь становится максимально обогащенной.

В результате цилиндры эффективно наполняются и двигатель отдает максимально доступную мощность. По сравнению с моторами, которые имеют распределенный впрыск, GDI оказывается на 10% мощнее. В итоге европейские версии GDI более эластичны и способны отдавать больше крутящего момента на «низах» при необходимости резко ускориться во время движения на скорости 30-60 км/ч.

Также следует отметить особый режим двигателя GDI под названием stich F/B. Указанный режим работы предполагает наиболее приближенный к стехиометрическому состав топливно-воздушной смеси, а также делится на два подрежима: closed loop и open loop.

В первом случае состав смеси регулируется на основе показаний кислородного датчика, во втором показания датчика не влияют на состав смеси топлива и воздуха. Данная особенность является отличием GDI от других моторов во время работы на холостом ходу. ЭБУ двигателем динамично меняет режимы compression on lean и stich F/B во время работы мотора на холостых оборотах, условно продувая цилиндры. Особенностью  является повышение холостых оборотов двигателя до 900-950 об/мин. в момент перехода между указанными режимами. Указанная смена режимов работы GDI в норме должна происходить 1 раз в 4 мин. Все режимы переключаются под управлением ЭБУ. Если говорить о комфорте водителя, смена режимов и изменения в работе мотора практически не ощущаются.

Что касается токсичности GDI, японские инженеры разработали специальные катализаторы для моторов, которые работают на сильно обедненной смеси. В результате уровень окислов азота в выхлопе такого двигателя уложился в рамки Евро-3. Стоит отметить, что высокое содержание серы, которое отмечено в отечественном бензине, быстро выводит каталитические нейтрализаторы из строя.