Mode kerja pada teknologi GDI berdasarkan beban dan putaran mesin

Mode stratified dengan campuran yang kurus digunakan untuk beban ringan, saat kecepatan rendah, saat kecepatan konstan atau  pada saat mesin tidak membutuhkan akselerasi. Pada mode ini throttle akan dibuka penuh (untrottle), hal ini bertujuan untuk memasukkan udara sebanyak-banyaknya ke dalam silinder. Pada GDI bukaan throttle diatur oleh ECU sesuai dengan mode kerja yang digunakan. Bahan bakar pada mode ini akan diinjeksikan sesaat sebelum busi memercikkan bunga api atau saat pengapian sehingga campuran bahan bakar dan udara yang terjadi akan terkonsentrasi dekat dengan busi. Campuran stoichiometric  pada mesin bensin adalah 14,7:1 sedangkan ultra lean mode atau mode stratified dapat mencapai 65:1. Campuran ini sangat kurus dan dapat mengurangi konsumsi bahan bakar dengan signifikan. Pada mode ini akan terjadi peningkatan emisi NOx dan pada mode ini EGR akan diaktifkan untuk mengurangi emisi NOx.

Mode homogenous dengan campuran yang kurus digunakan pada beban yang lebih besar untuk mendapatkan tenaga yang lebih besar dan emisi yang lebih rendah. Mode ini dilakukan pada saat langkah hisap untuk memperoleh atau menyediakan campuran yang homogen. Mode homogenous dengan campuran yang kurus diaktifkan pada kondisi beban menengah.

Mode homogenous-stratified digunakan saat akselerasi ketika adanya perubahan dari mode stratified ke mode homogenous. Pada mode ini dilakukan dua tahap penginjeksian bahan bakar. Injeksi primer dilakukan pada saat langkah hisap dan sebagian besar bahan bakar diinjeksikan, sedangkan sisanya diinjeksikan saat injeksi sekunder yaitu saat langkah kompresi. Penginjeksian dua tahap ini dilakukan untuk mengurangi emisi jelaga atau partikulat saat dilakukan akselerasi. Selain itu penginjeksian dua tahap juga digunakan untuk mempercepat pemanasan catalisator.

Mode homogenous dengan campuran yang stoichiometric. AFR pada mode ini dibuat homogen dan rasionya stoichiometric atau sedikit lebih kaya dari stoichiometric, di mana pada mode ini besarnya bukaan throttle akan diatur oleh ECU untuk mendapatkan campuran yang stoichiometric sesuai dengan kebutuhan mesin. Dengan penginjeksian yang dilakukan pada saat langkah hisap maka memberikan waktu yang cukup untuk terbentuknya campuran bahan bakar dan udara yang homogen. Pada mode ini mesin beroperasi dengan campuran stoichiometric sehingga emisi NOx berkurang dan maka dari itu EGR tidak diaktifkan. Saat kecepatan rendah dengan beban tinggi, durasi pembakaran akan lebih panjang dan temperature akan tinggi. Oleh karena itu mesin cenderung untuk terjadi knocking dengan menggunakan dua tahap penginjeksian bahan bakar, knocking pada mesin bisa dicegah.