ガソリン直噴エンジン
シリンダー内の気流を利用して、点火プラグ付近に燃焼可能な混合比の層(成層燃焼)を形成することで、シリンダー内全体としては空燃比20:1から55:1の超リーンバーンを可能にしている。リーンバーンにより、以下の理由で燃費が向上する。
ポンピングロスの低減
比熱比改善
冷却損失改善
また、高負荷時は出力空燃比(12:1)付近での燃焼(均質燃焼)へ切り替えて吸気行程でガソリンを噴射する。この際、ガソリンの気化熱によりシリンダー内の吸気が冷却されることで充填効率(酸素濃度)が向上し、高出力が得られる。
燃焼モード切替時(超希薄空燃比 ⇔ 理論空燃比)には必要とする吸入空気量に大きな差があり、また切り替え時のトルク変動を抑えるため、スロットルバルブの動作には、電子制御スロットルを用いる場合がほとんどである。
希薄燃焼時の排出ガスは酸素過多の状態にあり、従来の三元触媒ではNOxの還元作用が期待できず、リーンバーン時にはNOxを吸蔵し、理論空燃比よりもリッチな状態になった場合に還元するNOx還元触媒が必要となる。 排ガス規制の緩かった初期のガソリン直噴エンジン車では、鼻を突く独特な匂いの排出ガスを出すものがある。
・L3-VDT
CX-7
MPV
マツダスピードアテンザ
マツダスピードアクセラ
・LF-VD
アクセラ
プレマシー
ビアンテ
アテンザ
日産・ラフェスタ ハイウェイスター
マツダは、RX-8に搭載された13B-MSPエンジンをベースに直噴化の研究を進め、排気量を拡大させた16Xという直噴化を取り入れた試作エンジンを公表した。その後も開発が進められ、2023年1月に発表されたMX-30「eスカイアクティブR-EV」には、レンジエクステンダーとして新開発の830ccシングルローターの直噴ロータリーエンジンが搭載される。