趁着燃油车还没绝迹，我们赶紧搞点科普

当今车坛新能源车大行其道，无论是油电混合、插电混动、纯电动甚至是氢能源车，都在慢慢强占传统燃油车的份额，后者淡出汽车舞台，很可能将会是大势所趋。

在燃油车彻底绝迹前，作为汽车迷的你如果还没搞懂它是怎么回事，这怎么说得过去？所以汽车一加一在这里准备肩扛起这个责任，在燃油车灭绝之前，不定期给大家搞搞科普，今天我们就先聊聊供油系统。

从内燃机汽车诞生到现在，供油系统一共有两种供油方式，分别是化油器和燃油喷射，而后者按照不同的喷射位置又分为歧管喷射和缸内直喷。

化油器的原理，是将一定比例的雾化燃油与空气混合后，再把混合气送至引擎。这种装置在19世纪末就出现了，当时有一位英国工程师Frederick Lanchester将化油器装在车上，发现装在这台5马力单缸引擎的车动力表现不好。隔年他跟哥哥重新设计化油器并安装在双缸水平对置引擎上，在1900年开这台车完成了约1600km的路程，在当时汽车工程上是很大的突破。

最初他们在设计化油器时，主要是一根管子直接通到引擎，管内是文氏管的形状，比较细的部分会有喷油嘴，当空气流过文氏管时会吸走喷油嘴上的燃油然后混合，管的另一端有一片会旋转的节气门可以控制混合气的流量，由脚下的油门控制，油门的下踩深度决定了节气门的开度，进而影响引擎的转速。

随着引擎科技的进步，化油器也需要应付引擎的各种运转状态而变得非常复杂，配合不同速度设计了不同的油路。怠速/低速油路中，引擎怠速时节气门几乎关闭，为了不让引擎熄火，怠速油嘴只喷一点点燃油并跟较少空气混合。开始轻踩油门后，节气门慢慢打开，燃油才被强力吸走。车子在高速时，主油路的节气门开度很大，这时文氏管就开始发挥作用了，强大吸力带走更多的燃油。若要突然加速，就需要加速泵额外供应燃油以防混合比过稀而造成引擎加速迟缓。

直到80年代，工程师研究发现燃油喷射系统能带来更好的供油，化油器在汽车上慢慢被淘汰，90年代后正式走入历史。不过因造价便宜，目前在一些小型引擎如割草机、汽油发电机等设备上还能看见它的踪影。

告别化油器时代，如今所有的汽车都采用燃料喷射系统，这种看似很普通的东西一点都不普通，在当年电喷车都是要把这个功能写在车身上的，就像现在的神车TSI一样。

▌法拉利1981年推出的512BBi中的i就代表了燃油喷射

其实燃料喷射技术几乎跟化油器时代同步发展的，在20世纪初是很高端的科技，最初用在航空引擎上。二战过后的汽车工业开始出现燃料喷射技术，但主要还是用在性能车上，直到80-90年代这门技术才有所突破并大幅降低成本，其次也因为当时制订严格的排放法规，才被广泛用在汽车上。喷射技术的普及化，在于它有更精确的控制喷量和雾化效果，在油耗及排污问题都有很好的表现。

精准的喷雾量是怎么办到的？这要归功于强大的ECU电脑用电子化控制喷油时机，减少不必要的浪费，但这只是执行方式改变而已，厉害的在于喷嘴口是多孔式的设计，喷出的燃油颗粒更细致，就容易被气化，混合气更易扩散，就好比浇花用的喷水枪一样喷出扩散的水气。

现今的电子式喷射用电流流过线圈产生磁力，去吸引铁制的零件柱塞靠拢，前端的阀门就会打开，油气才喷出去，一旦没通电磁力就消失，弹簧就把阀门关闭。它的好处在于配合ECU控制时，在引擎运转中能依通电时间来控制喷油量，引擎能运转更顺，油耗也更低了。

或许你会问早期的ECU就那么聪明了吗？当然不是！所以最初的喷射系统也机械式的，没电子式的聪明，所以只能随引擎运作而运作，直到引擎熄火为止，用油压控制柱塞的进退来开关阀门。

大家都知道一般引擎的喷油嘴设置在进气歧管内，在进气行程中喷射燃油，以混合气方式进入汽缸，我们称它歧管喷射，但仅是汽油引擎才有这种方式。

这样设计主要是利用进气口的快流速产生的负压吸走喷射出的油气，无需对喷油嘴施加很高的油压就能轻松混合空气。一方面能有效减少引擎积碳，在电子控制技术不断进步下，通过引擎周边的感应器控制，能接近14.8:1的最佳混合比例。

其实，14.8:1只是理想值，能维持这个比例的话理应效果最佳，但也意味着燃油的使用已经到极限。随着石油危机越来越严重，需求量不断增加，歧管喷射已经到了瓶颈，即便ECU再高端，也很难应付新时代的需求。

▌歧管喷射和缸内直喷的区别

为了更加节能，并希望有更大的输出和更远的里程数，于是以稀薄燃烧著名的缸内直喷技术诞生了。这项技术蛮类似柴油引擎，都在压缩行程结束前直接对燃烧室喷射，能精准控制喷油量，混合比例提高了，而且不用担心缸内自燃的问题，借由提高压缩比让动力上升不少。由于喷油嘴要在缸内压力非常高张的情况下进行，一般的燃油泵是无法胜任的，所以必须设置高压喷射泵，以200 bar以上的高压喷射。

▌双喷射可以集合两者共同的优点

不过这不代表缸内直喷能完胜歧管喷射，它在低速时很容易积碳，原因是燃油直喷较低温工作的汽缸很容易燃烧不完全形成积碳，不止缸内，进气门和喷油嘴也是高积碳点，排放量反而变大，相较于歧管喷射有燃油冲刷进气门的好处。

几乎所有的直喷车都要面对容易积碳的问题，因此现在又出现了双喷射技术，吸取歧管喷射和缸内直喷两者的优点，视引擎工作情况采用喷射方式，目前红的丰田D-4S引擎，大众第三代EA888引擎都采用了这种喷射方式。