在設計上，FSI發動機與其他傳統發動機的不同之處在於，與歧管噴射原理相反，FSI發動機配備了按需控制的燃油供應系統、每缸四個氣門、可變進氣歧管和連續可調的進氣和排氣凸輪軸。汽油直接噴入燃燒室，單活塞高壓泵的共軌高壓噴射系統負責提供精確的燃油，形成30-100 bar之間的工作壓力。同時，燃料室的幾何設計和毫秒級精確計算噴射汽油的功能大大提高了其壓縮比，這也是高效新型發動機的必要前提。進氣口方面，FSI發動機采用可變進氣歧管，所需空氣流量由電子系統控制，實現了無油門劣化調節，提高了充氣效率，從而獲得更高的動力，發動機的動力響應變得更加直接。
推動這壹進步的主要因素是部分負荷下的分層進氣原理。直噴汽油機采用與柴油機類似的供油技術，通過活塞泵提供所需的100bar以上的壓力，向位於缸內的電磁噴油器供應汽油。噴油器將噴射時間控制在千分之壹秒以內，在最合適的時間將燃油直接噴入燃燒室。通過設計燃燒室的內部形狀，混合氣體可以產生強烈的渦流，使空氣和汽油充分混合。然後，火花塞周圍的區域可以是混合氣較濃的區域，周圍的其他區域可以是混合氣較稀的區域，這就保證了在順利點火的情況下，盡可能地實現稀薄燃燒。這就是分層燃燒的本質。直噴發動機的另壹個優點是，它將燃燒後的混合氣的熱量散發到氣缸壁和氣缸蓋，從而減少發動機的熱量損失。
直噴汽油機的原理是以兩種不同的噴射方式為特征，即分層噴射方式和均勻噴射方式。節氣門半開時，分層噴射可以充分發揮燃油的經濟效益，因為此時火花塞周圍只需要富含汽油的油氣混合氣。在燃燒室的其他部分，只需要噴射含有高比例空氣的油氣混合物。在日常駕駛條件下，直噴汽油機技術的節油性能會更加顯著，因為駕駛員可以不斷地來回變換采用分層噴射和均勻噴射兩種模式。直噴汽油機技術由於可以控制燃燒室內的噴射過程，在觸發完成之前直接噴射燃油，所以可以實現分層噴射的原理。這樣，燃燒所需的燃料可以大大減少——這是實現FSI發動機經濟效益的最重要的前提。
FSI發動機不僅提供了更大的輸出功率和扭矩，還進壹步提高了燃油經濟性，減少了排放。同排量的FSI發動機與傳統發動機相比，油耗明顯降低，這在能源緊張的今天更為突出。
與傳統發動機相比，FSI發動機具有以下優點:
——動力顯著提升。
-輸出更高的功率和扭矩。
-同時油耗可降低15%。
TSI發動機概述
TSI是壹套雙增壓技術，實際上可以從字面上理解。前面的T和S分別代表渦輪和增壓器，也就是渦輪增壓和機械增壓的結合。國內媒體習慣稱之為雙增壓。這個雙渦輪增壓和雙渦輪增壓有很大的區別，可以說完全是兩個概念。要了解雙渦輪增壓的優勢，首先要了解渦輪增壓和機械渦輪增壓的優缺點。其實任何壹種增壓的目的都是壹樣的，就是在空氣被引入氣缸燃燒之前將其壓縮。這樣的好處顯而易見。壓縮空氣的密度更高，這意味著每單位體積有更多的氧分子。在發動機排量不變的情況下，吸入的氧分子越多，燃油噴射系統提供的汽油越多，可以輸出的功率就越高。渦輪增壓和機械增壓都是為了達到這個目的，只是實現的手段不同。
如前所述，渦輪增壓和機械增壓各有其固有的缺陷，其優缺點是相輔相成的。利用這兩種增壓性能的優缺點互補，組合出這種增壓系統，這就是TSI雙增壓系統。TSI發動機有兩個增壓系統，壹個是渦輪壓縮，另壹個是羅茲壓縮機壓縮。當然，他們什麽時候工作取決於電腦。計算機不僅可以控制進排氣旁通閥的開閉，還可以控制連接在增壓器和發動機之間的電磁離合器的開閉。
增壓器和渦輪增壓器串聯在進氣口中。空氣從空氣濾清器進入進氣管後，首先經過增壓器，然後在進氣管的引導下經過渦輪增壓器，最後進入進氣歧管。雖然增壓器和渦輪增壓器相互串聯，但它們並不同時工作。
發動機怠速時(由節氣門開度傳感器測量)，增壓器的電磁離合器脫開，發動機與增壓器之間的動力斷開(意味著增壓器不消耗發動機動力)，增壓器附近的進氣旁通閥打開，空氣不流經增壓器，而是直接從旁通閥吸入；在渦輪增壓器的位置，渦輪增壓的進氣旁通閥也是打開的，相當於進氣繞過渦輪，直接被吸入氣缸。也就是說，怠速時，渦輪增壓器和增壓器都不工作，相當於自然吸氣發動機。
當發動機在部分負荷下低速運轉時(油門傳感器檢測到壹點點油門開度，發動機轉速傳感器檢測到發動機轉速在低速運轉)，電腦會開啟增壓器的電磁分離，關閉增壓器的旁通閥，使增壓器開始工作。此時的增壓值為1.2bar，我們知道增壓器具有增強低速扭矩的特性，發動機在低速時功耗並不大。因此，可以獲得良好的節氣門響應，並且可以增加發動機扭矩輸出。當發動機超過1500 rpm時，渦輪開始介入，此時的增壓值提高到2.5bar，當發動機轉速達到3500 rpm以上的高速時，增壓器開始停止增壓。此時完全依靠渦輪增壓進行增壓，增壓值從2.5bar降低到1.3 bar。因為我們知道，壹旦轉速升高，增壓器會消耗大量的發動機能量，而中高轉速是渦輪增壓的強項，不僅避免了渦輪遲滯，讓渦輪有足夠的加速時間，還大大增加了低速扭矩，降低了增壓器在高速時產生的噪音。這樣就徹底解決了兩種增壓方法的缺點，達到了理想的增壓效果。