從1886年卡爾·本茨發明汽車開始算起，這種交通工具已經走過了一百多年歲月，從剛開始單一的簡陋敞篷三輪，到現在的各種超跑、越野車、豪華加長轎車……變化之大，有時候很難讓大家相信它們是一家人。
拋開純電動車不說，汽車家族的有一個特點，倒是百年來從未變過的，它們靠引爆燃油來獲取動力。甭管車殼帥還是醜，內飾豪華還是塑料，技術先進還是落後，反正工作的基本原理就這個。
但這個看似簡單的事情，實際操作起來卻是門大學問，不是你把油直接倒進發動機，再注入空氣點燃，它就能爆炸產生動力的。燃油和空氣必須充分“親熱”，變成所謂的油氣混合物，才能為發動機所用。
製造油氣混合物，就是發動機供油系統的任務了，最早的時候，也就是汽車誕生的19世紀末，供油系統的核心是化油器。
老司機們對這個名字肯定也不陌生，在大約二十年前，普桑、老捷達還是街頭主力的時代，幾乎每部汽車都裝備了化油器，大家買二手車看成色，也總是要觀察化油器還好不好使。
老桑塔納的化油器
咱們換句話說，這玩意從汽車剛發明，一直用到21世紀來臨，什麼叫經典，這就是經典……
那化油器究竟怎麼工作的呢？我們首先要搞懂一個物理學知識，很多科普節目都做過一個小實驗，當你拿著兩張紙，往中間吹氣，兩張紙就自動貼在一起。
這是因為氣體或者液體快速流動的時候，它所產生的壓力會變小，當你往紙的中間吹，紙的一面空氣流速快，另一面流速慢，兩面所受的壓力不對等，所以會貼在一起，這就是所謂的“伯努利定律”。
化油器也利用了這個定律，發動機吸入的空氣，會先經過化油器裡面的管道，而管道里有一個孔，連通著儲存燃油的小槽。
當空氣高速經過，管道和裝燃油的小槽之間，就會產生壓力差，讓燃油自動被吸進管道里。
因為空氣是氣體，燃油是液力，體質不同所以流速不一樣，前者是後者的25倍左右。燃油一旦進入管道，就會被高速氣流撞擊，瞬間散落成大小不一的顆粒，如果你能觀察到化油器內部的話，就會發現燃油變為了“氣霧”狀，所以能和空氣充分混合。
因為油是被空氣吸出來的，所以裝備化油器的汽車，油門並不會直接控制供油量，而是控制發動機的進氣量（此處敲黑板劃重點），進氣量越大，管道里空氣的流速也越快，吸出來的油就更多。
化油器的優勢在於，結構簡單成本低，而且非常耐造，所以長盛不衰，除了汽車標配這玩意，摩托、農機、飛機也在用。
1964年的第一代福特野馬和它的V8化油器發動機
但簡單往往也意味著功能少，化油器是存在嚴重缺點的。
空氣和燃油的混合物，混合比例（空燃比）是很講究的，油多了空氣少了，那就燃燒不充分浪費油，油少了空氣多了，那就提供不了足夠的能量。
科學家計算出汽油的最佳空燃比是14.7∶1，也就是14.7克空氣混合1克汽油，能在經濟性和動力性上達到平衡。
但最佳空燃比只是個理論上的數值，不是每時每刻發動機都適合14.7∶1，當你需要瞬間動力爆發，那就得多摻點油，當然高速續航或者減速，那應該多摻空氣來節油。
化油器的結構太簡單，給多少空氣就出多少油，是一個比較固定的空燃比，不能根據車輛的狀況隨機應變，儘管各個車企對化油器做過多次改進，這個問題始終沒有完全解決。
裝備化油器的汽車發動機
結果就是，化油器的工作效率始終偏低，有時候浪費油，有時候使不上勁，遇到某些特殊情況，比如說上高原地區，你還得事先對化油器進行調教，非常之麻煩。
所以從上個世紀50年代開始，車企們研究起了化油器的替代品，於是有了電子控制燃油噴射系統，簡稱電噴。
這種系統中，燃油霧化的工作，被交給了噴油器，噴油器由汽車的蓄電池驅動，能產生極高的壓力，將液態的燃油變成極小的顆粒噴出來。
噴油器結構圖
然而噴油器本身，並不是電噴系統的精髓，真正的精髓是操縱噴油器的電子控制單元，即我們俗稱的ECU。
車輛的各處都被設置了傳感器，偵測發動機進氣量、進氣的溫度、發動機負荷……甚至包括水溫、車輛所處的海拔，這些數據被統一傳回ECU。
ECU根據事先設定好的程序進行計算，算出讓噴油器噴多少油是最符合目前狀況的，實現極其精確的控制，讓發動機始終有一個最佳的空燃比。
電噴系統
1957年，搭載電噴發動機的美國汽車公司Rambler Rebel上市，這是電噴技術首次民用化，踏上了打倒化油器的漫漫征程。
電噴系統一經推出……並沒有引發什麼大風大浪，雖然理念很棒，但是實踐起來有點菜，畢竟那年代的電子系統、傳感器，基本都是“弱智級”的，舉個很簡單的例子，當年的電噴一腳油下去，ECU得思索半天然後再噴油，簡單粗暴的化油器，早就給完油讓你看尾燈了。
到80、90年代，電子技術有了飛躍，電噴系統的小毛病才被逐漸修復，用它的汽車逐漸多了起來。
除了電子部件的優化，電噴系統的另一大改進方向是，噴油器的位置/數量，最早的電噴系統使用單個噴油器，在發動機的進氣管道里噴油，和化油器給油的位置差不多，俗稱“單點電噴”。
後來有車企們發現，發動機每個汽缸的工作狀況不同，給它們吃同樣多的油，有時候會浪費或者餓肚子，索性在每個汽缸的進氣口都放個噴射器，大家分開過日子，各吃各的油，這樣效率就更高了，俗稱“多點電噴”。
高效率的多點電噴，最終徹底打垮了化油器，成為了多數汽車的選擇。
21世紀來臨之前，歐美日已經極少生產化油器車型了，到現在為止，化油器幾乎完全在汽車上絕跡，只有摩托車、割草機上還能看見。
換裝了電噴發動機的普桑
但大家可能注意到了一件事情，在汽車門戶網站查到的車型資料裡，有些供油方式那寫著多點電噴，另一些寫的是直噴，這直噴又是啥呢？
之前的化油器和電噴，都是在汽缸外噴油，然後將油氣混合物送進汽缸，而所謂直噴，就是汽缸內直接噴射燃油，讓空氣和燃油在汽缸內混合。
往汽缸裡直接噴油的優勢在於，可以實現“超稀薄燃燒”，咱們之前說的理論最佳空燃比是14.7克空氣∶1克汽油，而直噴發動機能達到40∶1，某些特殊情況甚至能做到65∶1！效率高得驚人。
由於它直接在汽缸內噴油，每當活塞下行的時候，就能立即給汽缸內補充燃料，讓發動機出力也更加連貫。
下行狀態的活塞
在其他技術條件相同的情況下，直噴發動機比電噴發動機，功率和扭矩都至少高出10%左右，油耗則通常會低15%~17%。
本田的缸內直噴發動機
既然直噴那麼好，為啥現在還有很多車裝備電噴發動機呢？因為直噴系統也非盡善盡美，對發動機零件的損耗很高，像火花塞就得更頻繁地更換；而且直噴系統往往要求更高標號的燃油；同時還更容易積碳，總之不是那麼好伺候。
然後就有車企突發奇想，要是我把電噴和直噴嫁接一下，會發生什麼，於是就有了“混合噴射”，這就叫沒有你做不到的，只有你想不到的……
供油系統的新潮流，混合噴射系統
看到現在大家應該明白了，“汽車燒油就會跑”這麼一個簡單的道理，其實背後的故事並不簡單，在追求效率的道路上，人類花了一百多年時間，才走到今天這步。
燒燃油的發動機，究竟效率還能提升多少，還有多少潛力可挖，我們就把答案留給明天吧。
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