图27 喷孔改良
效果如图28所示，传统喷雾为一个扇面，两边的长度较长，中间较短，而燃烧室形状为圆形，因此必然有部分燃料被喷射到气缸体壁面。新型喷孔通过对每个喷孔的尺寸、方向进行设计，使其喷射距离和角度既不会与进气门干涉，也不会引起湿壁效应。
图28 喷孔布局设计
5.4 点火线圈
图29 高性能点火线圈
此外，由于采用了高滚流比的燃烧模型，EGR比例可以适当扩大，为了提高燃烧稳定性，设计了一种高性能点火线圈，如图29所示。它是通过减小磁路间隙和增大磁芯的横截面积提高了点火功率。通过这些措施，可以使发动机在23%的EGR比例下实现稳定燃烧，实现40%的最大热效率。
PS：以前我提到过改装厂的高性能点火线圈没有用，而这里确使用了高性能点火线圈。原因在于厂家会平衡点火线圈的功率范围，在全工况下该功率点火线圈已经足够的话，没有必要用再高的点火线圈，用功率更大的成本更高，但是对燃烧效率和性能的提升微乎其微。当然，如果改装厂能够提高外部或者内部EGR比例，那原装点火线圈有可能不够。
PS：实际上双喷射系统还配合了可变燃油压力，丰田不但对高压直喷进行了可变燃压，从4MPa到20MPa，更是令人发指的对进气管喷射也实施了可变燃压，从300kPa到650kPa，对标定工程师来说，是令人绝望的。。。
6 气门正时优化（VVT）在发动机全工况下，合理的配气正时对提高燃油经济性至关重要。这部分将介绍可变气门正时在这款发动机上的应用。
6.1 VVT硬件
如图30所示，排气侧使用了VVT-I技术，即液压泵控制的可变气门机构，进气侧使用了VVT-IE技术，即电动马达控制的可变气门机构。
近年来，由于良好的发动机启动性能和阿特金森循环效果，带中间位置锁止装置的VVT系统（VVT-IW）被广泛的应用到丰田旗下的车型中（"VVT-IW"的可变正时机构气门的控制阀内有三条机油控制油道，除了提前和延迟的控制油道外，另有一条独立的油道单独控制两个锁销的锁止和解锁，原本发动机熄火时VVT-iW叶片处于延迟或提前位置，通过第三条机油道能自动返回到中间位置，便于发动机的再次启动）。
然而，新型发动机采用电机驱动的VVT（VVT-IE），即使在低转速、低机油温度和低机油压力下也能立即达到最佳的气门正时，这是传统VVT难以控制的。
丰田内部对其进行过探讨，VVT-IE技术响应快、全温度领域能工作、不受机油影响，在低温冷启动、变工况响应、进气量准确性等方面具有优势；但是，民用级发动机对排气门要求并不如进气门高，通过缩短油道和降低低温运行特性，提高了响应速度，从成本和可靠性考虑，采用VVT-I也能够满足设计要求。
图30 进排气门时刻VVT技术
6.2 凸轮设计
设计进气时刻是非常慎重的，它直接关系到燃油经济性和性能的平衡。凸轮廓线不能无限制扩大，因为如果下止点进气门没有关闭会有部分空气回流到进气歧管，降低充填效率，特别是在中低转速负荷下（高负荷高转速由于泵气效应，气体具有一定的动能，因此即使过了BDC，活塞上行的前半段可以依靠气体惯性进气，提高充填效率）。与现有机型结构一样，滚子随动件上带有一个液压调整器（HLA）。为了增加进气侧的升程*时间面积，通过对凸轮进行加工，扩大了凸轮升程轮廓。图31显示了气门正时和升程的比较，相比于现有机型，它在保证起止角度不变的情况下扩大了有效工作角度（升程*时间面积）。
