En ce qui'il concerne l'injection directe essence:
l'injection d'essence se produit dans la tubulure d'admission . C'est un mélange air-essence qui arrive dans la chambre de combustion, et qui est ensuite compressé avant d'être allumée par la bougie d'allumage. Pour avoir un rendement maximum, ce mélange doit être stœchiométrique. Dans le cadre d'une limitation des émissions (notamment de dioxyde de carbone accusé de générer l'effet de serre), pouvoir utiliser un mélange pauvre sans perte de performances a un intérêt évident, réduire la consommation d'essence. C'est le but du moteur à injection directe d'essence.
Mais l'utilisation d'un mélange pauvre pose de difficultés d'allumage. Le mélange air-essence ne peut s'allumer à l'aide d'une étincelle (donc d'une bougie) que si la richesse est comprise entre 1.2 et 0.7 (valeurs typiques)... Trop de carburant, ou trop de comburant, et la combustion est "étouffée", entraînant de fortes émissions de polluants. Par contre, on peut allumer un mélange à richesse pauvre jusqu'à 0,3 (40g d'air pour 1g d'essence) avec un front de flamme (la combustion d'un moteur essence s'apparente à celle d'un bec bunsen ) ...
Le principe utilisé par le moteur ID est donc d'utiliser un front de flamme à l'intérieur de la chambre de combustion. Le problème est donc de créer près de la bougie un petit noyau de mélange à richesse 1 decroissant jusqu'a une richesse de 0,3.: c'est le conception de stratification
Pour cela plusieurs solutions :
soit on utilise des flux aérodynamiques dans la chambre de combustion (obtenue avec la forme du piston) pour avoir ce noyau vers la bougie. Le reste de la chambre est occupée par de l'air, des gaz recyclés (provenant de la combustion précédente), avec un peu d'essence et des pertes d'injection : on obtient alors une richesse d'environ 0,3. Cette méthode est notamment utilisée par Peugeot et Mitsubishi.Ce systeme est donc tributaire de conditions aerodynamiques : c'est la le probleme puisqu'on ne maitrise pas l'aerodynamique interne (effet swirl et tumble)
soit, l'injection d'essence se fait directement sur la bougie pour être moins soumis aux remous aérodynamiques. Et là, le problème qui se pose est la tenue de la bougie, notamment avec les chocs thermiques, et les résidus de combustion qui s'accrochent sur la céramique de la bougie. Pour l'instant, aucun constructeur n'a sorti de moteur sur ce concept, très difficile à maîtriser.
L'essence en europe contient du souffre. Avec ce type de combustion, il en ressort du dioxide de souffre en sortie avec des taux superieur à ceux autorisé: resultat : hpi, gdi et ide fonctionnent souvent en mélange riche est non pauvre!!
A noter aussi: injection directe essence a strictement rien a voir avec l'injection directe diesel. La combustion entre essence et diesel ont strictement differentes!