Turbo yakıt katmanlı enjeksiyon (TFSI), yakıtın katmanlı bir şarj oluşturacak şekilde doğrudan yanma odasına basınçla enjekte edildiği bir tür zorunlu emişli ("turbo") motor için Volkswagen Grubu'nun ticari markasıdır.

Yakıtın, yanmanın başlaması gereken anda doğrudan yanma odasına enjekte edilmesi prensibi ilk olarak 1887'de George Brayton tarafından icat edilmiştir.  Brayton ağır yağların, silindirin ateşleme bölümünde veya iletişimli bir ateşleme odasında mekanik olarak ince bölünmüş bir duruma dönüştürülebileceğini keşfetmiştir. İik kez, sıvı yakıtın yanma odasına veya silindire doğrudan deşarjını değişken bir şekilde kontrol ederek, anında yanmaya oldukça elverişli bir duruma getirerek hızı ayarlamıştır. Bu, motor devrini/çıkışını düzenlemek için zayıf yanma sistemini kullanan ilk motordu. Bu şekilde motor her devirde ateşlendi ve hız/çıkış yalnızca enjekte edilen yakıt miktarıyla kontrol edildi. Brayton’ın modeli daha sonra Rudolf Diesel’in dizel motoruna ilham kaynağı olmuş ancak benzinli motorlara çok sonra uyarlanmıştır.

FSI doğrudan enjeksiyon teknolojisi, kıvılcım ateşlemeli motorların torkunu ve gücünü artırır, onları yüzde 15'e kadar daha ekonomik hale getirir ve egzoz emisyonlarını azaltır. TFSI sistemi FSI modelinden geliştirilerek turbo beslemesiyle özellikle Audi markasının 2000’li yıllardan sonraki birçok yeni modelinde kullanılmıştır.

Motor içine alınan yakıt, direkt olarak püskürtülür. TFSI motorlarda yüksek basınç üretilen yakıt pompasının yardımıyla benzin, emme valfleri arasındaki enjektörle direkt olarak yanma odasına gönderilir. Yaklaşık olarak 110 bar basınç kullanılır. Böylece hava/yakıt karışımı yanma odasında eşit, yani homojen bir şekilde buluşturulur.

Farklı markalar da bu sistemi farklı isim ve farklı sistemlerin bileşimi olarak uzun yıllardır kullanmaktadır. Honda'nın CVCC motoru, 1970'lerin başlarında Civic, daha sonrasında ise Accord ve City modelleri ile piyasaya sürülen ve uzun süre otomobil pazarında geniş kabul görmüş olan bir tür kademeli beslemeli motordur. CVCC sistemi, geleneksel emme ve egzoz supaplarının yanı sıra, bujinin etrafındaki bir alanı besleyen üçüncü, tamamlayıcı bir emme supabına sahipti. Buji ve CVCC girişi, delikli bir metal plaka ile ana silindirden ayrılmıştı. Ateşleme sırasında alev deliklerden çıkar ve hava-yakıt yükünün geri kalanını ateşler. Ön bölmedeki buji ateşlendiğinde, zengin karışım kolayca ateşlenir ve alev ana bölmeye yayılarak, sadece bir buji ile yeterince ateşlenmeyecek kadar fakir karışımda tam ateşlemeyi sağlar.

1980’lerde Galant ve Lancer modellerinde Mitsubishi tarafından GDI ismiyle otomobil pazarına sürülmüştür. Hava akışını kontrol eden, emme portları ve motor üzerindeki enjektörlerin gelen yakıtı parçalayarak silindirin içine yaymaları prensibi ile çalışan ve zamanının en ileri motorlarından olan GDI, bugün turbo takviyeli T-GDI ismiyle devam etmektedir.

TFSI motor gerek parçaların konumu gerekse yanma işlemi esnasında bilinen motor tiplerine göre farklı reaksiyonlar veren bir özelliğe sahiptir. Yüksek basınçlı yanma işlemine bağlı olarak 1,0, 1,4, 1.8,2.0 veya 4,0 motorlarda çalışma prensibi açısından değişiklik yoktur. Değişen sadece motor hacmi ve beygir gücü verisidir.

TFSI motorların birçok avantajları sıralanabilir. Bunların başında daha iyi yakıt dağılımı ve yanma odası içinde daha iyi yakıt beslemesini ilk sıraya koymak gerekir. Enjeksiyon işlemi sırasında yakıt buharlaşarak silindir odasını soğutur, basınçlı yakıtın soğutma etkisi, daha düşük oktanlı yakıt kullanımına olanak tanır ve kullanıcı için ciddi bir maliyet tasarrufu sağlar. Daha yüksek sıkıştırma oranları ise daha fazla motor gücü anlamına gelir. Özellikle aracın ilk kalkışında daha yüksek güç elde edilir. Daha yüksek yakıt verimliliği elde edilir.

Yakıt doğrudan yanma odasına enjekte edildiğinden, supapların arkasındaki alanın işlem esnasında temizlenme şansı olmadığı için emme supapları arkasında karbon birikmesi olur. Bu durum, zamanla aşırı karbon birikmesine neden olarak performansı olumsuz etkiler. Bazı motorlar bu sorunu gidermek için doğrudan enjeksiyonu geleneksel çok portlu yakıt enjeksiyonuyla birleştirilmiştir. Öte yandan düzenli bakım ve bu iş için tasarlanmış yakıt katkıları ile bu sorunlar giderilebilmektedir. Karbon artıklarını fiziki işlemlerle arıtan “emme valfi temizleme işlemleri “de konusunda uzman personel tarafından uygulanmaktadır.

TFSI motorlar doğal olarak daha pahalıdır. Yakıtı doğrudan silindire enjekte etmek için çok daha yüksek basınçlı yakıt pompasına ihtiyaç vardır. Ancak bu fark da fayda / maliyet analizi açısından göz ardı edilebilmektedir.

Audi 2,5 TFSI motor kendi kategorisinde 2017 yılında “Yılın Motoru” ödülüne layık görülmüştür. Daha sonra da çeşitli ödüller almıştır. Bugün içten yanmalı motorlardaki geliştirmeler belli bir aşamaya geldiği için yatırımlar daha çok elektrikli motorlara kaydırılmıştır. Volkswagen Grubuna ait markalar da alternatif sistemleri devreye almaktadır. Bugün TFSI motorun elektrikli versiyonu olarak e-Tron teknolojisi Audi tarafından öne çıkarılmaktadır.