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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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图2.5 直喷发动机※活塞的头部设有凹槽，容易形成旋涡
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直喷和吸气管喷射，究竟哪一种方法能够更好地实现汽油的完全燃烧呢？技术发展日新月异，很难判断谁是最后的赢家。但如果吸气管喷射能够优于直喷实现汽油的高效燃烧，它就可能成为今后的主流。
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接下来，我会以吸气管喷射为例，依照事先在吸气管中生成混合气体、再将混合气体吸入气缸中的顺序进行详细讲解。吸气管喷射是燃料喷射的基础，我会以此为前提进行介绍。至于今后的主流究竟是直喷还是吸气管喷射，我们就暂且不做讨论了。
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2.2.6 开启阀门，混合气体进入气缸
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气缸顶部的气缸盖（端盖）上有进气阀。进气阀开启时，空气和汽油的混合气体就会通过进气道进入气缸（图2.6）。进气阀和排气阀是气缸盖上分别控制进气孔和排气孔的阀门。
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图2.6 发动机的进气阀/道和排气阀/道※经由进/排气道和阀门，吸入混合气体，燃烧后排出废气
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气缸盖由铁和铝压铸制成，进气道和排气道位于气缸盖的内侧，是通向气缸的进气和排气通道。这里所说的进气道，与发动机前面附有燃料喷射装置的吸气管不同，排气道也与通向发动机后面的汽车尾气净化器和消音器的排气管不同。通道与吸气管和排气管相连，但我们只把位于气缸内部的部分称为通道。
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活塞下压时，进气阀随之开启。活塞下压牵引气体，混合气体借机进入气缸。
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进气阀和排气阀分置气缸盖的左右。如图2.6所示，小而圆的进气阀和排气阀紧密排列在圆柱形气缸里侧的边缘。当右侧两个并排的进气阀开启时，混合气体就会进入气缸中，这就是进气行程。
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进气阀和排气阀之所以分别有两个，是为了在气缸这个有限的圆柱中尽可能多地留出进气空间和排气空间。过去，有的发动机只有一个进气阀和一个排气阀，也有的为了增加进排气空间，设置了三个进气阀和两个排气阀。之所以进气阀多于排气阀，是为了增加进气量，燃烧更多的汽油，给汽车提供更大的动力。
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在此，我给大家解释一下最常见的四阀组合，即进排气阀各有两个。虽然数量相等，但进排气阀的大小不同，进气阀要比排气阀大一些，这也是为了增加进气量。