光学发动机
T-SGDI燃烧系统理念本身就是一项创新，因此研究项目又增加了一个步骤，用于验证CAE模拟流程。研究者在布莱顿大学构造了一部单缸光学发动机，供研究项目使用。这种发动机有可能是全球同类发动机中最先进的产品，其光学观测性能与此前设计相比得到显著提高，具有出色的气缸可视性，尤其是在火花塞周围区域。该发动机采用石英光学缸衬，因此具有清晰光学特性，这种缸衬在同类发动机中独一无二，利用专门研发的缸头衬垫系统，能够伸入燃烧室内。发动机低端采用传统连接杆和带有括油环的活塞，运行于传统铸铁缸体，旨在保存曲轴箱中的润滑油。
发动机的光学部件位于组装件上端，一部中空钛质连杆连接活塞底部与上部，连杆本身即采用独特的上端设计，配备带有碗形部件和断流阀的石英冠。活塞石英冠还配备鱼眼镜头，可用于清晰观看燃烧流程。活塞本身为复合体，石英冠使用环氧树脂胶粘合于陶瓷底座。一面镜子放置于发动机一侧，可以竖直向上方式清晰观看燃烧室情况，光学活塞在石英缸体内“干运转”。缸头采用黑色阳级氧化材质，以防止激光反射，发动机可在70bar峰值缸压下运行。
Mulllineux继续介绍说：“光学发动机推动CAE模拟流程迈出了极为重要的一步。它使我们得以观察到燃烧室内的炼油喷射和混合流程，帮助我们进一步验证VECTIS和WAVE模型。很明显，燃烧室的几何设计与金属发动机不同——因为活塞顶的鱼眼镜头采用碗形上表面——从而推动验证流程迈出了极为重要的一步，使VECTIS和WAVE模拟为推动研究型发动机的研发做出了贡献。”
采用多喷射战略是T-SGDI燃烧系统的重要特性之一。这种策略可帮助现代柴油发动机有效控制燃烧率，不过T-SGDI燃烧系统采用多喷射技术限制喷雾渗透，从而避免缸壁潮湿。在多种经过适当优化的运行条件下(如T-SGDI系统)，这种策略可于点火前在火花塞区域集中形成化学当量混合物。除通过无节流运行使燃油效率接近理论优化值外，这种理念还可提高EGR容量，且NOx排放量较低。
利用界定燃烧系统主要特性的VECTIS模拟流程，研究人员又使用热力单缸发动机开展了进一步工作，以调查多喷射战略的效果及其对油耗、排放和燃烧稳定性的改进。最后，研究人员测试了一部全功能四缸里卡多Volcano汽油发动机，以验证单缸发动机和CAE研究结果，并开展了进一步排放研究。由于燃烧参数多达40多种，研究人员在T-SGDI发动机研发过程中采用了内部研发的实验设计(DoE)与目标优化套件。
Volcano发动机的运行
四缸2.0L Volcano发动机的缸径与冲程为86mm，额定压力比为10.7:1。该发动机配备双凸轮相位器，用于可变气门正时(VVT)和盖瑞特固定几何涡轮增压器(Garrett Fixed Geometry Turbocharger)，以提供出色性能。在开发T-SGDI燃烧系统的过程中，研究者共调查了四种不同类型的喷射器技术，包括压电式与螺线管式。
在197kW和391Nm扭矩下，发动机足以为欧洲或北美常见的D级车提供强大动力。 不过，T-SGDI技术也可调低规格，以适合72mm缸径。标准燃油为95RON无铅汽油，不过喷射流程也能在使用E85和M40混合汽油等燃油的情况下稳定运行。
与柴油发动机类似，T-SGDI发动机在几乎完全无节流的情况下运行，可吸入更多空气(最高转速为4500r/min)，可根据驾驶者的负载请求确定燃油喷射量。根据负载请求，λ1空气燃油混合区的尺寸在从分层混合区到占据整个燃烧室的完全化学当量混合区之间变化。 在空气燃油比率为160:1 (λ>10)的稳定空转，到最高15bar BMEP的加压中级负载，分层燃烧室周围环绕以富余空气和/或剩余燃气。
