大众发动机发展的主要目标就是最小的燃油消耗和尾气排放一个闭环的催化转化系统降低了尾气中99%的HC、NOx和CO。然而，尾气中CO2（一种可导致温室效应的气体）的含量，却只能通过降低燃油消耗来控制。但是，传统的进气歧管喷射的缸外混合气形成模式已经无法实现这一目标了。与传统的缸外进气管燃油喷射方式的发动机相比，采用汽油缸内直喷方式的FSI发动机拥有节省15%燃油的巨大潜能。
下表展示的是在提高燃油经济性和排放以及动力性方面的各种措施：
1.缸内汽油直喷系统
缸内汽油直喷系统是德国大众汽车公司V olkswagen在提高燃油经济性首要研究方向，它的节油潜能可以达到20%。
为什么德国V olkswagen 直到现在（2000年）才引入汽油缸内直喷系统？
FSI汽油缸内直喷技术最主要的困难之一就是废气再处理在分层进气模式和均质稀薄进气模式下，传统的闭环控制的三元催化转化器已经不能及时地将燃烧产生地NOx充分转化为N2。直到NOx 存储催化转化器地出现，才使排放在上述工作时有可能达到EU4 排放标准。在这个新的系统里，NOx先被临时存储在转化器，然后再有系统地进行处理转化为N2。
另外一个难题就是燃油中的硫，因为硫的化学性质和NOx非常相似，所以废气中的硫也会被存储在NOx 存储催化转化器里，并占据NOx的存储空间。燃油中硫的含量越高，NOx转化器需要再频繁地进行还原反应的次数就越多，这样就会消耗更多的燃油。
在分层进气模式和均质稀薄进气模式下大的节气门开度，在这两种进气模式下，车来那个的空气－燃油比lambda 维持在1.55 －3之间。这就需要更大的节气门开度，以减小空气进入时的阻力。
稀薄模式
发动机的空气－燃油比lambda 在分层进气模式下保持在1.6-3之间，在均质稀薄模式下大约维持在1.55 左右。
通过缸壁的热量损失更小，在分层进气模式下，燃烧发生在火化塞中心附进区域，外层气体隔热性好，这也就意味着通过缸壁损失的热量更少，发动机的热效率更高。
均质模式下高的废气再循环率
雅阁2.0由于强烈的进气运动，在均质进气模式下废气再循环率可以达到25％。为了保证和低的废气再循环率时吸入一样的新鲜空气，节气门需要更大的开度，这样进气阻力更小，节流损失也就更低。
压缩比
当向缸内直接喷射燃油时，燃油雾化会吸收热量，从而冷却了进入汽缸中的气体，这样，降低了爆震发生的几率，允许更高的压缩比，更高的压缩终了压力，也就获得了更高的热效率。
扩展的减速燃油切断功能
由于在切入时燃烧室的壁不会吸附燃油，所以切入速度可以更低。喷入的燃油可以及时的转化为有用的能量，这样即使是在低的切入速度时发动机也依旧平稳运转。
工作模式
作为 "分层进气模式" 和 "均质进气模式"的补充，在 1.6l - 81kW FSI 发动机上增加了第三种工作模式：均质稀薄进气模式；与空燃比lambda=1，废气再循环工作时的工况相比，发动机再这种工作模式下可以实现更低的燃油消耗。发动机控制单元根据扭矩，功率，废气和安全要求来决定具体的工作模式。
1）分层进气模式
分层进气模式发生在发动机的中等负荷和转速范围内。通过燃烧室内混合气的分层形成，发动机的空燃比lambda 可以被控制在大约1.6-3之间. 燃烧室内火化塞附近区域形成的是易燃的混合气.这些混合气被外层新鲜空气和废气包围着，通过缸壁的热损失小。
上进气道 节气门 进气歧管翻板 旋转气流 气流凹坑
燃烧区 燃烧过程： 只有混合好的气雾被点火燃烧 混合好的气雾周围的气体起隔离作用 缸壁热损耗小 热效率提高了 点火时刻范围窄
2）均质稀薄进气模式
在分层进气模式和均质进气模式的过渡转化区域，发动机以均质稀薄进气模式运行。
稀混合气被均匀地分布在整个燃烧室，空气燃油地比例 lambda 大约是1.55.
驾龄几年可以上高速在FSI 进气特性曲线图中，分层进气和均质进气模式中间的区域便是均质稀薄进气模式。进气模式和和分层进气模式相类似，在燃烧室中形成的是混合气的比例为 1.55.东风标致汽车
进气过程和分层进气模式的情况一样，节气门开度依旧是尽可能的开到最大，这样第一可以减小节流阻力的损失，其次还可以增加摄入气缸中的进气量。 喷油周期
燃油是在进气行程中上止点TDC 前大约 300°被喷入气缸中。发动机管理系统精确的控制喷油量从而将空气-燃油的比例控制到  = 1.55.
混合气的形成
由于喷油时间提前了，那么就有足够的时间在燃烧室内形成良好的可燃混合气。 燃烧过程
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同均质进气模式类似，点火时刻可以根据空气/燃油的比例自由的选择；燃烧过程遍布整个燃烧室。
3）均质进气模式
在高的负载和转速下，发动机是以均质进气模式工作，此工况下的空气－燃油比lambda=1
wey是什么车
气流凹坑
燃油凹坑
高压喷油阀
混合形成区
当FSI发动机以均质进气模式运行时，该发动机类似于进气歧管燃油喷射模式的发动机，两者最本质的
区别在于FSI发动机在均质进气模式下燃油是直接被喷射到发动机的汽缸中的。发动机通过控制点火提前角（短期）和进气量（长期）来控制发动机扭矩的输出，根据进气量计算合适的喷油量来满足空气-燃油比例lambda = 1.
进气过程
节气门的开度根据加速踏板的位置信号来动作。
进气歧管转换翻板的开/闭则根据实际的运行工况决定：
在中等的发动机转速和负荷下，进气歧管是关闭的，这样气流就是旋转着进入汽缸中，从而可以更充分地混合气体。随着发动机转速和负荷的增加，仅仅通过上部进气道已经无法满足进气需求，这时转换反翻板就会打开，下部进气道也进气。
ea111发动机
喷油周期
燃油在进气行程中上止点TDC前大约300°曲轴转角时被喷入汽缸中。
在燃油雾化蒸发的过程中需要吸收能量（热量），这样就会冷却吸入的空气从而可以得到比同样工况下的进气管喷射的发动机更高的压缩比。
混合气的形成
由于在进气形成中就把燃油喷射到汽缸中，从而为燃油与空气的混合提供了十分充足的时间，所以在燃烧室内就形成了混合均匀充分的雾化燃油与空气的可燃混合气体。
燃烧室内的空气-燃油的混合比例系数为（过量空气系数） = 1.
燃烧过程
在均质进气模式下，点火时刻是影响发动机扭矩输出、燃油消耗和尾气排放的主要因素。
下图是发动机不同工况对应的混合器模式：
燃烧过程
这里所说的"燃烧过程" 具体指的是空气/燃油混合气的形成，以及燃烧室内能量转化。