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2.2.2 将燃料注入气缸的“燃料喷射”
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燃料喷射装置先给汽油加压，从喷嘴的喷出口处喷出汽油蒸汽。这是为了将液体制成细小颗粒以提高其汽化程度。
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这就类似于人们缩拢双唇用力喷出含在嘴里的水。水喷出时会变成水雾，通过开闭喷出口，能够调整喷射汽油的时机。实际上，与其说是喷出口，倒不如说是阀门的开闭决定了喷射时机。为了提前给汽油加压，需要用到泵。并且，为了尽快改变汽油的浓度，有必要暂时储存加压后的汽油。
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顺便说一下，雾化燃料进行喷射的方法，早先是运用在柴油发动机而不是汽油发动机上。柴油发动机所用的燃料是轻油，不如汽油干燥。因此需要施加更大的压力并强力喷出，才能将其雾化。而且，柴油发动机和汽油发动机燃烧混合气体的方法不同。柴油发动机最初只将空气吸入气缸，压缩空气后才供给燃料进行燃烧。因此，比起柴油发动机，燃料喷射更适用于汽油发动机以及更高级的发动机。
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2.2.3 燃料喷射包括直接喷射和吸气管喷射
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燃料喷射有间接喷射和直接喷射两种方法。其中，直接喷射一般简称为“直喷”，想必大家也听说过这种说法，但我们一般不把间接喷射简称为间喷。
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在发动机中，与气缸相连的空气通道被称为吸气管（或进气管）。所谓间接喷射，是指在吸气管前雾化燃料，事先在此生成空气和汽油的混合气体，再将混合气体吸入气缸。这种方法通常被称为吸气管喷射，在之后的讲解中，我就使用这个名称。
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直喷与此相反，是指在气缸中直接将汽油雾化，并在其中生成空气与汽油的混合气体。因为是直接向气缸中喷射汽油，所以称之为直喷。一般说来，直喷比较省油，所以我想先简单解释一下直喷和油耗的关系。
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一般认为，直喷是针对柴油发动机的，但后来也应用于汽油发动机上。
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在引燃用的火花塞（点火栓）附近直接喷射雾化后的汽油，更容易引燃空气和汽油的混合气体。由于越接近火花塞喷射越容易引燃，因此即使汽油和空气的混合比率低于其理想比率（即使汽油量小），也能引燃。所以我们说直喷可以降低油耗。
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并且，直喷是在空气被压缩、温度升高时直接喷射汽油。此时汽油迅速蒸发，汽化热使空气冷却，从而增加了空气密度。这与夏天在路面上洒水，水分蒸发会吸收周围的热一样，都是汽化热在发挥作用。如果吸入更多的空气，即使相应地增加汽油量也很难产生余烬，这就大大增加了汽车的马力。
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之所以说直喷和涡轮发动机契合度很好，就是因为涡轮增压器（详见p.102~103）能够送入更多的空气。
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2.2.4 空气和汽油的理想比例是14.7：1
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在此，我先介绍一下空气和汽油的理想混合比率——空燃比。我们将理想的空燃比称为理论空燃比，一般是指其质量比为14.7：1，即当汽油质量为1、空气质量为14.7时，汽油刚好燃尽。
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以此为界，汽油越多，越容易产生余烬造成浪费。相反，汽油越少，越难引燃，吸入的空气量大但无法充分生成下压活塞的力，即处于发动机大但力量小的状态。
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通常，发动机会按照14.7：1的比例生成混合气体。要检测发动机吸入的混合气体是否达到了这个比例，需要用到发动机的氧传感器和车载电脑。氧传感器用于检测残留的氧气量，通过测量废气的含氧量，确认发动机是否吸入了燃烧汽油所需的空气量。
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当汽油以理想的混合比例完全燃烧时，其效率最高，且发动机排出的废气也很容易得到净化。请牢记，对于发动机来说，有一种“空气和汽油达到理想混合比”的状态。
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2.2.5 在直喷中，需要形成旋涡才能很好地生成混合气体
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接下来，我将为大家介绍直喷发动机喷射燃料的过程。在直喷中，气缸中的活塞下压时只吸入了空气，接着活塞开始上升，当气缸内的压力升高时，就会直接喷射燃料。为了向高压空气中喷射雾状汽油，必须使喷射的压力高于压缩后的气压。因为如果不这样，汽油就无法进入气缸。
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因此在直喷中，需要配备比吸气管喷射还要强劲的燃料泵。我们在地面受到的1个大气压，而直喷发动机的燃料泵的压力为100个大气压，足足高出了100倍。
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为了时常保持这样的高压状态，需要强劲的泵和暂时储存加压后的汽油的装置。并且，每一个气缸都需要一个喷射喷嘴。这必然会相应地增加零件费用，因此直喷多应用于高级车中。
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除了价格高，直喷还有其他缺点。由于直喷需要将汽油和空气在气缸中迅速混合，因此要在活塞头部设置凹槽形成旋涡，以混合空气和汽油（图2.5）。但是，活塞头部的凹槽会扰乱混合气体的燃烧。而吸气管喷射无需在活塞头部设置凹槽，因此可以顺利进行混合气体的燃烧。
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