GDI (ang. Gasoline Direct Injection,pol. Bezpośredni Wtrysk Benzyny) – jest to konstrukcyjna odmianasilnika o zapłonie iskrowym w której zastosowanowtrysk benzynybezpośrednio do cylindrasilnika iskrowego.Benzyna pod dość wysokim ciśnieniem jest wtryskiwana bezpośrednio dokomory spalania każdegocylindra – inaczej niż to się dzieje w konwencjonalnym silniku z wtryskiem wielopunktowym, gdzie podanie mieszanki odbywa się dokolektora ssącego podczas suwu ssania. GDI umożliwia spalanie ładunku uwarstwionego (spalanie mieszanki ubogiej), co zmniejsza zużycie paliwa [ograniczenie emisjiCO2 i szkodliwychtlenków azotu (NOx)].
KoncernMitsubishi jako pierwszy (1995 r.) seryjnie wprowadził silnik z bezpośrednim wtryskiem paliwa do komory spalania. Twórcy silnika GDI z dumą podkreślają, że łączy on w sobie właściwości dwóch jednostek; dużąmoc benzynowej, z niskim zużyciem paliwa i wysokimmomentem obrotowym charakterystycznym dlasilników wysokoprężnych. Obliczyli, że w stosunku do konwencjonalnego silnika benzynowego, GDI zużywa o 20% mniej paliwa, o tyle samo procent emituje mniejdwutlenku węgla i ma o 10% większą moc.
W GDI podczas suwu ssania powietrze jest doprowadzane do cylindra przez prawie pionowy (aby nabrać prędkości) kanał dolotowy, "odbijając" się od specjalnie ukształtowanego denkatłoka zostaje silnie zawirowane i gdy tłok przesuwa się do góry, wykonując suw sprężania, następuje wtrysk benzyny bezpośrednio do cylindra i w ten sposób utworzona mieszanka zapalana jest od iskry elektrycznejświecy zapłonowej. Silne zawirowane powietrze łatwiej rozpyla cząstki benzyny, tym samym jest możliwość spalania ubogich mieszanek (silnik pracuje w cyklu oszczędnym).
Prędkość obrotowa silnika jest kontrolowana przez engine management system (EMS, pol. system zarządzania silnikiem), który reguluje operacją wtrysku paliwa i czasem zapłonu, polepszając przepustowość strugi powietrza przez przepustnicę.
Jeśli mocniej naciśniemy pedał przyśpieszenia, system przestawi tryb pracy dla bardziej obciążonego silnika. Rośnie wtedy zapotrzebowanie na paliwo, które wtryskiwane jest w dwóch porcjach; pierwsza już podczas suwu ssania, natomiast druga jak w pierwszym przypadku, czyli podczas suwu sprężania. Ten system wtrysku umożliwił podniesieniestopnia sprężania do 12,5 bez ryzykaspalania stukowego i tym samym uzyskanie większej sprawności i mocy.
Dwa różne tryby pracy, zależnie od obciążenia silnika powodują, że podczas małego zapotrzebowania namoc w silniku spalamy ubogą mieszankę, (mniejsze zużycie paliwa), natomiast przy wzroście zapotrzebowania na moc spalanie większej dawki paliwa pozwala pokryć te potrzeby. Dlatego właśnie różne są opinie o ekonomii tego silnika, odnoszone do modeluMitsubishi Carisma GDI.
W silniku GDI zastosowano wiele interesujących rozwiązań technicznych, np. dwie pompy paliwa – wysokociśnieniową (5 MPa) i drugą niskociśnieniową do dostarczania paliwa tej wysokociśnieniowej, a także świece zapłonowe z platynowymi elektrodami, które wymienia się dopiero po przejechaniu 90000 km. Ponad 200 nowych rozwiązań zastosowanych w silniku chroniąpatenty, najważniejsze z nich dotyczą: pionowego kanału dolotowego powietrza, wysokociśnieniowej pompy paliwa, wysokociśnieniowego wtryskiwacza i kształtu denka tłoka.
Bardziej zaawansowaną formą konstrukcyjną silnika benzynowego z bezpośrednim wtryskiem benzyny jest silnikFSI oraz jego turbodoładowane odmiany TFSI/TSI koncernuVolkswagen-Audi. Zastosowano w tym silnikukatalizator wiążący tlenki azotu i regenerujący się podczas pracy na cyklu mieszanki bogatej. Zaś silnik FSI/TFSI (2.0 TFSI) otrzymałoInternational Engine of the Year Award 2008[1].
W tym układzie zastosowano:
W zależności od obciążenia silnik pracować może w jednym z dwóch trybów:
Zalety silnika GDI – w porównaniu z silnikiem z układem wtryskowym do kanału dolotowego: