缸内直喷发动机原理，其实与缸外喷射发动机的总体结构相同，均由曲柄连杆机构和配气机构以及五大系统(供给系统、点火系统、冷却系统、润滑系统和启动系统)组成；但缸内直喷发动机采用稀薄燃烧技术，气缸压缩比大，温度高，因此，各部件的进气、排气、点火、机体冷却、润滑等方面均有较大的改进，与传统发动机相比有一定的区别。

另外，为了与缸内直喷技术相匹配，进一步降低油耗，缸内直喷发动机上采用了许多新技术，如可变配气相位、废气再循环、涡轮增压、可变进气歧管、进气歧管翻转阀等，这些技术也是缸内直喷发动机的重要特点。

同时，缸内直喷发动机还具备以下三个特点

1、气缸内涡流的运动：进气过程中，通过直立式进气管，在气缸吸力的作用下，产生强大的下降气流，使充气效率得到提高。又在顶面弯曲活塞的作用下，形成比传统汽油机更强大的滚动涡流，这个滚动涡流将压缩后期喷射出的旋转油雾带到燃烧室中央的火花塞附近，然后及时点火燃烧。

2、高压旋转油雾的产生：高压旋流喷油器在压缩行程的后期(此时气缸内压力为0.8~1.5MPa)，以5~5.5MPa的高压喷射出旋转的油雾，卷入滚动涡流中，迅速吸热气化，以层状混合状态被卷到火花塞附近；提高了热效率，使功率提高，油耗降低。

3、高速强燃烧涡流的产生："稀包浓"燃烧涡流，因未燃物和已燃物温度、密度及离心力的差异，在旋转中会逐层地换位和剥离(未燃物温度低、密度大和离心力大，向外移动；已燃物温度高、密度小和离心力小，向内移动)，并从内向外稳定地、彻底地分层燃烧；从而提高了热效率。