OPGCI сочетает в себе проверенные и эффективные технологии в двигателестроении, которые потенциально являются более эффективными по мощности, крутящему моменту, шуму, вибрации и размеру в сравнении с существующими бензиновыми двигателями. Это достигается за счет использования преимуществ воспламенения бензина от сжатия - в высокоэффективной конструкции с встречно движущимися оппозитными поршнями.
Компрессионное зажигание
Дизельные двигатели работают с воспламенением от сжатия и значительно эффективнее бензиновых двигателей с искровым зажиганием. Сгорание в их цилиндрах обедненной смеси обеспечивает улучшение термодинамического КПД, более низкие температуры сгорания и уменьшение потерь тепла.
Двигатели внутреннего сгорания более эффективны при высоких степенях сжатия. Если двигатель имеет большую степень сжатия, он также имеет большее расширение и обеспечивает большую мощность при том же количестве подаваемого топлива. Но бензиновые двигатели с искровым зажиганием ограничиваются более низкой степенью сжатия, чтобы исключить преждевременное зажигание (детонацию), которое может повредить двигатель.
Исследования Delphi, и Argonne установили, что бензин можно сжигать с высокой степенью сжатия, в обедненных условиях и без дросселирования, а также можно воспламенять без свечи зажигания. Главное - обеспечить правильное давление, температуру и распределение топлива внутри цилиндра. Разработка систем прямого впрыска бензина позволила создать двигатель GCI – в котором бензин можно впрыскивать в цилиндр в нужное время для создания опримального состава смеси.
Компания Delphi утверждает, что их двигатель GCI обладает высокой эффективностью, подобной до дизельного. Кроме того, GCI имеет преимущество перед дизельным двигателем в снижении выбросов. Такой двигатель использует в основном бедную смесь, более равномерно распределенную по цилиндру, и только небольшую часть более богатой смеси в зоне воспламенения, поэтому она обеспечивает в основном более низкие пиковые температуры и снижение образования NOx. Кроме того, обедненые смеси также способствуют низкому образованию сажи. Однако исследования показали, что GCI создает более высокие выбросы углеводородов (HC) и оксида углерода (CO), но их можно легко снизить с помощью относительно недорогих катализаторов окисления.
Delphi, проведя исследования, утверждает, что предложенные изменения дают существенное улучшение характеристик в комбинированных циклах езды по городу и шоссе для двигателя GCI по сравнению с двигателем 2,4 л с., оснащенным распределенным впрыском топлива.
Двигатель с оппозитными поршнями
Компания Achates Power потратила 12 лет на совершенствование технологии двигателя с встречно движущимися оппозитными поршнями (ОР). Данная компоновка двигателя позволяет также решить многие проблемы, с которыми столкнулись при создании GCI.

OP двигатель использует преимущества удельной мощности, присущей двухтактному двигателю, за счет уменьшения как рабочего объема (уменьшение размера, массы и стоимости двигателя), так и оптимизации среднего эффективного давления в цилиндрах, что приводит к работе с низким уровнем выбросов NOx и обеспечивает более полное сгорание для повышения эффективности работы и меньшего образования сажи.

Объединение OP и GCI
Исследователи прогнозируют, что объединение OP двигателя и GCI даст ряд преимуществ. Такой двигатель может быть более эффективным в сравнении с бензиновыми двигателями PFI. Он оптимизирует три технических задачи GCI: приготовление смеси, управление температурой заряда и работа при высоких нагрузках.

Дополнительным преимуществом OP двигателя является возможность удерживать выхлопные газы в цилиндре после сгорания, особенно при низких нагрузках, когда требуется относительно мало нового кислорода. Объем его продувки определяется соотношением давлений между впускным и выпускным коллекторами. При низких нагрузках OP двигатель может уменьшить работу нагнетателя, используемую для повышения давления во впускном коллекторе.
Это дает четыре преимущества:
- уменьшается объем работы нагнетателя;
- поддерживается оптимальная температура в цилиндрах для хорошей стабильности сгорания;
- обеспечивается естественный или внутренний эффект рециркуляции отработавших газов для сгорания с низким уровнем выбросов NOx;
- высокие температуры выхлопных газов для эффективной работы катализатора.
