早在20世纪90年代中期，日本三菱株氏会社以其大批量生产的、采用了直接喷射和稀薄燃烧（分层充气）技术的汽油发动机震惊了欧洲。之后，欧洲主要汽车制造商也进行了这些技术中的研发，并逐步应用于其发动机上。
稀薄燃烧、直接喷射和增压充气技术的发明为发动机带来了前所未有的性能表现，奥迪、宝马、梅赛德斯-奔驰等公司在具体应用这些技术时则各有千秋，但是目标都是一样的，即降低油耗，提高发动机动力性能。
稀薄燃烧
目前，大众公司采用的均质燃烧直喷技术有着无可争辩的优点：没有复杂的NOx催化器；无需使用价格较贵的Super-Plus燃油。另外，这种均质燃烧直喷技术还允许发动机配用增压器，这已经在奥迪公司和大众公司生产的轿车上得到了证实。宝马公司和梅赛德斯-奔驰公司也在2006年夏季相继推出了第二代稀混合气直喷发动机。这次研发的成果是采用了分层充气技术，由一个很小的可燃油雾直接在火花塞处点燃燃油。借助于这种技术，宝马公司的3L直列六缸发动机和梅赛德斯的3.5L V6发动机的油耗指标几乎都达到了柴油机的水平。
梅赛德斯-奔驰公司直到目前还只在CLS轿车中使用了稀薄燃烧技术，而宝马公司将所有的四缸发动机和几乎全部的六缸发动机都更换成了稀薄燃烧发动机。出于成本和工作温度的原因，只有宝马335i轿车使用的是双增压均质燃烧的发动机。
宝马公司的四缸和六缸发动机采用的是分层充气和压电喷油器。压电喷油器位于缸盖的进/排气门之间，紧靠火花塞。与柴油发动机的共轨喷射系统类似，这一汽油发动机的高压油泵也连续地提供高压燃油。只是这里的燃油压力只有20MPa。压电喷油器的针阀由压电晶体进行快速地开启和关闭控制，可以在一个工作节拍内完成6次燃油喷射。
与均质燃烧相比，分层充气技术可以进一步降低油耗，因为发动机不是必须在空-燃比为14:1的条件下工作。混合气中的汽油含量多少可因发动机不同的工作特性曲线的范围而有所减少。只有在火花塞附近的混合气必须具有可燃性，在燃烧室的其他空间里，油气混合气可以更加稀薄，可燃性更低。当火花塞附近较浓的混合气点燃之后，下层空间稀薄的油气混合气也会跟着燃烧起来。在梅赛德斯-奔驰公司发动机的整个特性曲线范围内，这种稀薄燃烧方式所占的范围大于50%。另外，这种分层充气技术还可以避免普通扫气充气和壁流充气等换气方法中所带来的扩散燃烧损失问题。
增压技术加分层充气
奥迪A4轿车的1.8L TFSI发动机标志着大众公司的四缸汽油发动机开始使用均质燃烧直喷和增压技术。增压技术加分层充气也是一种可以实行的技术组合，但是这种组合配置的制造成本很高，而且对温度和控制都非常严格。
为了保护一些对温度非常敏感的零部件，在负载较大的工作特性区域中工作时，混合气需要明显的浓些，以保证燃烧温度控制在一定的极限范围之内，而油耗低的优点保持不变。
奥迪公司把批量生产的1.8L TFSI发动机重新进行了设计，并把它作为“世界型”发动机送到匈牙利和中国的工厂进行生产。新一代EA888系列发动机具有更多的驾驶乐趣，更好的响应性能，更强大的输出功率，运行更加平稳，油耗更低。在世界各地，在使用各种品质的燃油时，它所排出的有害气体含量都不会超出规定的标准值。
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奥迪新型1.8 TFSI发动机的剖面图
进气门行程控制
奥迪A4轿车配备的3.2L V6发动机也使用了直喷技术，但是它的增压器较小。这种发动机的特色在于其气门行程控制——奥迪人声称的
“Valvelift”系统。这种进气门两级行程控制系统通过凸轮轴上不同的凸轮轮廓，实现了不同进气门行程的控制，最大的行程调节量达7mm。在部分负载工况下，凸轮轴行程较小的凸轮控制着进气门的开启和关闭；在满负荷工作时，凸轮轴上行程较大的凸轮控制着最佳的进气。在部分负载时，进气门的行程为5.7mm，满负荷时则再增大2mm。结合进气道的几何形状，可实现发动机的涡流进气和螺旋进气，完全不同于在进气气流通道中使用挡气板的技术。
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奥迪A4轿车的发动机采用了Valvelift系统，通过侧向推动凸轮轴来改变气门行程
相比较而言，宝马公司的Valvetronic气门行程条件系统在凸轮轴和气门之间需要辅助的机械装置，这都能导致摩擦力的增加和动量的增加。
气门行程的转换速度非常快，在凸轮轴旋转两周的时间内即可完成气门行程调节的转换。在小小的汽车点火操作、节气门调节中，都隐藏着凸轮轴和进气门的转换过程。据奥迪公司介绍：当车辆在中速、中载情况下行驶时，这一技术可以实现的最大节油量为7%。
梅赛德斯-奔驰公司则没有采用进气门行程调节系统。他们在C级豪华型和普通型轿车中使用的是可靠的发动机控制技术。三种大型的V6汽油发动机是传统的自然吸气发动机，C180和C200则采用了普通增压器的发动机。另外两种“小型”的四缸柴油机和V6柴油机也都表现不错。
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废气涡轮增压器组件包括排气歧管和增压器
宝马公司对其四缸柴油发动机做了一些改进。新研发的发动机的重量比原来减轻了17kg，与老型号相比更节油、功率更强大。例如，它采用了直径更大的气门，有着螺旋式的切向进气道，使得换气和形成的混合气质量都得以提高。
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宝马公司的四缸柴油发动机时而采用稀混合气喷射，时而采用压电喷油器进行喷射
在2L基本型发动机的基础上，宝马公司又扩展研发了三种变型产品，其中最高功率的变型产品具有150kW的功率，400N m的输出扭矩，配备了两个博格华纳增压器。其较小的增压器在汽车怠速以上时就开始工作，从而避免了增压盲区。当发动机在中速以上运转时，较大的增压器也开始工作。当发动机的转速达到3000r/min左右时，较大的增压器就会单独地全力地为发动机工作。
压电喷油器
同样都是压电喷油器，130kW发动机的压电喷油器的工作压力为180MPa，105kW基本型发动机使用的电磁喷油器的燃油喷射压力为160MPa。这两种发动机的增压器叶片角度都是可以电子调节的。
奥迪公司在其A4轿车发动机上仍然采用了共轨喷射技术，在其四缸柴油发动机中辅助采用了泵嘴喷射系统。它所采用的可变增压器技术、压电喷油器、180MPa的喷射压力、很高的AGR废气回用率和欧Ⅴ排放标准都代表了这类发动机的先进技术水平。而且，其105kW的功率还没有充分挖掘出最大潜力。最终，它有可能在市场上与两种V6柴油机，即2.7L和3.2L的柴油发动机相抗衡。首次研发成功的140kW发动机仅在奥迪A5和A6轿车中使用，奥迪的这两种发动机也都采用了压电喷油器和可变增压器，满足了欧Ⅴ排放标准的要求。8孔油嘴、5次喷射使其能够按照发动机实际工况的需要合理地提供燃油，缸体采用的是蠕墨铸铁材料。
