5.1 双喷射系统目的
目前市面上主流发动机分为两种，进气管喷射和缸内直喷发动机。随着对性能要求的提升，缸内直喷发动机成为了主流。这是因为相比于进气管喷射，缸内直喷有一些先天优势：
（1）直喷可以降低爆震倾向
直喷系统直接将汽油喷射到缸内，汽油在缸内蒸发，能够降低缸内温度，可以降低汽油机的爆震倾向，尤其是对增压发动机，这样可以进一步提高发动机的功率和扭矩。
（2）直喷可以获得更高的充填效率
直喷发动机在直接喷射汽油到缸内，减少了气道喷射过程中汽油在进气道蒸发所占用的充气体积。有助于提高发动机充填效率，提升发动机性能。
（3）直喷的多次喷射可以改善燃烧
直喷喷油器的反应速度非常快，可以实现多次喷射，而且可以在压缩冲程实现喷射，这比气道喷射有很大的优势。直喷系统的燃油喷射正时可以比较自由控制，实现进气和压缩冲程中的多次喷射，目前最多可以达到5次喷射，有利于改善燃烧，降低排放。
图21 不同温度下的喷射策略（丰田某款）
然而直喷发动机也遇到了不少问题，尤其在排放和可靠性上不具有优势。比如说：
（1）PN/PM排放难以控制
和PFI气道相比，GDI更容易产生PN/PM问题，在国5之前，并没有对发动机有PN/PM的要求（或者要求很宽），在国6上，PN/PM的要求相当严苛。再不依赖GPF的情况下，几乎任何一款直喷发动机都无法满足PN/PM限值。主要原因一是由于直喷发动机汽油直接喷射在缸内，用于汽油蒸发和空气混合的时间很短，高压喷嘴喷出的燃油往往是小油滴状态下就参与燃烧，难免会出现局部混合不均匀的问题，这是颗粒物产生的根源之一。二是由于直喷系统直接将汽油喷射到缸内，再某些工况下，汽油会被喷射至活塞顶部或缸壁缝隙上，从而形成湿壁效应，这部分汽油无法参与燃烧也容易形成颗粒物排放（图22）。
图22 汽油液滴喷射至活塞顶面以及气门上
（2）直喷更容易产生机油稀释的问题
某品牌曾出现机油增多问题，直喷发动机相对于进气道喷射发动机更容易产生机油稀释，这主要是由于低温下，直喷油束直接接触缸壁，无法充分蒸发，随活塞环刮油效应进入油底壳，引起机油增多。
