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發動機的噴射技術歷史共經歷過三個階段，即化油器時代，電子燃油噴射時代以及目前主流的缸內直噴時代。缸內直噴技術為什麼是未來發動機技術發展趨勢，為什麼會取代前兩種噴射技術，因為此項技術有如下特點。
一、什麼是缸內直噴技術
英文名稱：FSI-Fuel Stratified Injection
中文名稱：燃料分層噴射技術
缸內直噴技術就是在傳統發動機基礎上多增加了一套燃油噴射系統，用於改善傳統汽車發動機供油方式不足而研發出的一種新型技術，其通過一個活塞泵提供100bar以上的壓力，將汽油提供給位於汽缸內的電磁噴射器，然後，通過電腦控制噴射器將燃料在最恰當的時間直接注入燃燒室，完成整個燃油噴射過程。
FSI技術採用了兩種不同的燃燒模式，分別是均質燃燒模式和分層燃燒模式。
均質燃燒模式是指在進氣行程後期向燃燒室內噴入燃油，在進氣行程與壓縮行程中完成與空氣的充分混合，並在點火時刻使缸內形成較為均勻的混合氣，確保穩定點火。
分層燃燒模式是指在壓縮行程噴入燃油，隨著壓縮行程的進行，燃油與空氣混合，直至點火時刻，從火花塞處至缸壁，燃油濃度由濃到稀，保證有效點火，火焰傳播也正常，從而提高燃油經濟性。
直噴發動機燃油跟空氣的混合主要有三種方式，分別是噴射引導、劈面引導和氣流引導。噴射引導噴油器設計在缸蓋頂部，火花塞設計在發動機側面，主要適用於分層稀薄燃燒發動機，燃油經濟性較好。壁面引導和氣流引導，其結構設計均為噴油器側置，火花塞頂置，適用於均質燃燒發動機。因為此結構設計跟傳統發動機結構相似，所以更適用於平臺化與模塊化發展。
二、技術優勢
相比於前兩種燃油噴射技術，缸內直噴技術主要有如下技術優勢：
1. 燃油經濟性好
當發動機在小負荷工況運行時,在壓縮衝程時刻進行燃油噴射,利用缸內滾流的運動促進油氣混合,最後在火花塞附近形成適宜點火的油氣混合氣,並且油氣濃度在整個燃燒室內呈現梯度分佈,可實現較大的空燃比，最大可達到40：1,從而提高發動機的經濟性。同時,分層燃燒模式使燃燒發生在燃燒室的中心區域,燃燒被周圍的空氣隔絕,降低了熱量損失,進一步降低了燃油消耗率。
2. 熱效率高
發動機在中、小負荷工況時採用分層燃燒模式，燃油濃度呈現梯度分佈,即在缸壁附近分佈的大部分是空氣,有效地防止了熱量傳遞給缸體水套,提高了燃燒的熱效率。
3. 升功率大
大負荷或全負荷工況時,缸內直噴發動機在進氣行程中將燃油噴入燃燒室,由於油束的移動速度小於活塞的下行速度,造成油束周圍的壓力較低,燃油迅速擴散蒸發,從而形成均質燃燒混合氣。燃油蒸發吸收熱量使缸內溫度降低,增強了抗爆震性能。因此缸內直噴發動機可以用較高的壓縮比,提高了發動機的熱效率，一般可提高至 11~14。另外由於缸內溫度降低,提高了充量係數,可產生更高的功率。
4. 缸內直噴發動機採用質調節,根據各缸的實際需求進行燃油噴射,可減少各缸之間的差異,提高各缸均勻性,一般與進氣道噴射汽油機相比缸內直噴發動機的各缸均勻性可以控制在 3%以內。
5. 排放性能好
缸內直噴技術發動機精確的控制每個循環的空氣與燃油比例,結合分層燃燒直接起動技術,可以降低冷起動時的 HC 排放,瞬態響應好。
三、缸內直噴的缺點與不足
一項技術再好，因為結構設計以及部分性能提升，必然會付出相應的代價，從而存在一些不足和缺點，缸內直噴主要的缺點如下：
1．積碳嚴重
主要是由於缸內直噴汽油發動機的燃料與空氣混合的時間要比歧管噴射短得多，可燃混合氣混合不夠均勻，缺氧的燃油會發生裂解、脫氫，造成燃燒不充分，最後生成碳煙微粒；
2．油品要求高；
3．NOx化物及碳顆粒排放差
壓縮行程末端噴射的燃油由於時間太短並不能得到充分汽化，導致碳氫化合物及碳顆粒排放會增加；
4．燃燒溫度較低，三元催化器並不能達到很好的工作溫度，對有害介質的轉化不完全。
智車Stark
我們知道，傳統的發動機是在進氣歧管中噴油再與空氣形成混合氣體，最後才進入到氣缸內的。在此過程中，因為噴油嘴裡燃燒室還有一定距離，微小的油粒會吸附在管道壁上，而且汽油與空氣的混合受進氣氣流和氣門關閉影響較大。
而缸內直噴是直接將燃油噴射在缸內，在氣缸內直接與空氣混合。ECU可以根據吸入的空氣量精確地控制燃油和噴射量和噴射時間，高壓的燃油噴射系統可以是使油氣的霧化和混合效率更加優異，使符合理論空燃比的混合氣體燃燒更加充分，從而降低油耗，提高發動機的動力性能。
這套由柴油發動機衍生而來的科技目前已經大量使用在包含大眾（含奧迪）、寶馬、梅賽德斯-奔馳、通用等車系上。
