GDi 엔진이란 미리 공기를 충전해 놓은 실린더 안에 가솔린을 직접 분사함으로써 흡기 충진 효율이 증대되고, 실린더 내 연료증발을 통하여 연소실온도를 낮추어 노킹특성을 개선하고 압축비를 증대시켜 성능/연비를 개선한 신개념 가솔린 엔진이다.

GDi 엔진은 1997년 일본 미쓰비시자동차(주)가 처음 양산에 성공했다. 일반 엔진의 공기와 연료의 혼합기 질량비는 14.7 대 1인데, 린번엔진의 혼합기 질량비는 최대 22~23 대 1까지 희박하게 할 수 있고, GDI엔진은 25~40 대 1이라는 극히 희박한 혼합기 질량비가 가능하다. 가솔린엔진의 연료 시스템은 카뷰레터에서 흡기포트 분사 이후 연소실 직접분사로 진화하고 있다. 사용하는 연료압력도 대기압(1bar), 3.5bar의 포트분사에서 120~150bar 수준으로 변화되어왔다.

이 엔진은 실린더 안에 세로 방향의 강한 소용돌이를 발생시키는 것이 특징인데, 이 소용돌이는 인젝터에서 분사된 가솔린을 효율적으로 점화플러그 주변으로 모아 혼합기가 완전히 연소될 수 있게 도와준다. 또 노킹을 일으키기 쉬운 플러그 주변에 연료를 직접 분사하면 흡기온도가 기화열에 의해 낮아지므로 혼합기의 충전효율이 높아지고, 압축비도 높아진다.

이렇게 하면, 이론적으로는 가솔린 분사량과 분사 시기, 혼합기 질량비 따위를 폭넓게 조정할 수 있게 되어 정속 주행시의 희박 연소, 출력 향상, 이산화탄소 배출 감소 등의 상반되는 요소를 모두 실현할 수 있게 된다.

그러나 이론상으로 이 엔진은 뛰어나지만, 희박 연소 때 여전히 출력이 떨어지고, 실린더 안에 대량으로 발생한 연소 찌꺼기와 카본이 가솔린을 흡수하여 주행거리가 길수록 연비가 떨어지는 문제점이 있다. 이 같은 문제점을 해결하려면 실린더 내부를 계속 청소해야 한다.

하지만, 연료시스템이 변화하면서 강화되고 있는 배출가스규제에 대응이 가능해졌고, 성능과 연비가 획기적으로 향상됐다.

최근 현재자동차가 개발한 2.4 GDi 엔진의 장점은 ▲전 운전영역에서 7~12%의 성능향상, ▲10%의 차량 연비개선 및 ▲빠른 촉매 활성화를 통한 배출가스 저감을 들 수 있다.