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GDI发动机是汽车工业中使用的一种设备，是汽车发动机缸内的直喷技术。汽油直喷（GDI）可以将内燃机的燃油效率提高20%。

发展历程

GDI发动机的研究始于德国，早在50年代，市场上就安装了直喷二冲程汽油发动机，甚至安装在著名的SL级奔驰轿车上，但很快就消失了。

后来，三菱汽车GDI发动机的成功研制，让全世界的汽车制造商和发动机制造商目瞪口呆，世界汽车工业掀起了GDI发动机开发利用的热潮。

20世纪90年代，GDI在气缸直喷技术上取得了长足的进步，各大主机厂陆续推出了气缸直喷发动机车型。直喷技术是目前发动机的主流技术，已在欧洲、美国和日本的发达市场得到广泛应用，GDI发动机的功率和扭矩比同排量的通用发动机提高了10%左右。

EMS产品包括PFI和GDI，区别在于燃油喷射方式，GDI设计难度较大，性能优于PFI，广泛应用于主流乘用车。GDI（直喷）和PFI（进气喷射）之间的主要区别在于汽油喷射的位置。PFI的汽油电控喷射系统将汽油喷射到进气歧管中，与空气混合成混合物，然后通过进气门进入气缸燃烧室进行点火。另一方面，GDI 将汽油直接喷射到气缸燃烧室中。GDI燃料的使用效率更高，达到降耗减排的目的，是未来的行业趋势。

虽然GDI已成为应用中的主流，但进气口喷射技术（PFI）仍然有其生命力。GDI+PFI双注射系统，两者的优点，在不同的工况下切换，PFI注射主要用于中小负载，GDI主要用于中高负载和需要多种注射条件。GDI+PFI双喷射系统避免了冷启动和中小型负载中GDI积碳和排放的问题，具有组织燃烧更灵活、爆震可控、冷启动时抑制烟尘排放等优点，同时成本增加不大。

2022年，中国汽油直喷（GDI）系统市场规模达到94.11亿元，全球汽油直喷（GDI）系统市场规模达到317.3亿元。GDI发动机行业领域的主要企业包括大众汽车、三菱、吉利、长安、上汽电机、起亚、奇瑞等。

1.17-22市场规模数据图表:

统计数据显示，2017年中国GDI发动机行业市场规模34.8亿元，2022年中国GDI发动机行业市场规模94.11亿元。2017-2022年中国GDI发动机行业市场规模如下：

图表：2017-2022年中国GDI发动机行业市场规模

数据来源：智研瞻产业研究院

2. 23-29市场规模数据

预测，2029年中国GDI发动机行业市场规模188亿元。2023-2029年中国GDI发动机行业市场规模预测如下：

图表：2023-2029年中国GDI发动机行业市场规模预测

数据来源：智研瞻产业研究院

GDI发动机应用中存在的问题

GDI发动机具有柴油机的经济性并保持汽油机的特性，与成熟的PFI发动机相比具有显著优势，但排放、燃烧稳定性等问题限制了其普遍应用，目前，GDI技术完全取代PFI技术还存在一些技术挑战。

1.排放控制层状混合物的浓度分布不均匀，存在浓缩混合物

2.稳定燃烧控制GDI发动机分层充气稀薄燃烧区稳定燃烧控制困难。

3.燃油经济性 燃油缸直喷需要更高的供油压力，增加喷射压力和油泵回油增加发动机的机械损耗，喷嘴和油泵驱动增加了额外的电能消耗，而催化转化器的快速点火和再生补偿也增加了油耗。

4与PFI发动机相比，GDI发动机喷嘴沉积物和积碳增加，山地增加了系统压力，降低了燃料的润滑性，增加了供油系统的磨损。

5 GDI发动机从冷启动到满载需要复杂的燃料供应和燃烧控制，复杂的排放控制系统和控制策略，以及系统优化的校准参数。

发展趋势

GDI发动机采用屯一一号均质混合燃烧方式，采用三效催化转化器，可满足现行排放法规，燃油经济性提高5%;通过将涡轮增压与分层或均匀增压相结合来提高空气效率，从而减小发动机的尺寸，从而进一步提高发动机的经济性：GDI发动机分层稀薄燃烧面积可节油20%~25%，GDI发动机燃烧技术的优化采用新一代燃烧系统，扩大分层稀薄燃烧范围，可进一步提高GDI发动机的经济性;HCCI是一种可以实现高效率、低污染的内燃机燃烧技术，多级直缸喷射是HCCI燃烧应用于汽车发动机的一种更有前途和可行的途径。通过上述技术方法，GDI发动机可以在满足排放要求的同时大大提高燃油经济性，因此，随着燃油价格和CO的上涨。随着排放限制越来越严格，GDI发动机将取代PFI发动机成为车辆的标准设备。