在20多年前普遍使用化油器发动机的年代，汽车冒黑烟现象比较常见，每当负载过大，发动机快要拖不动车辆的时候总能看到排气管里喷出一股股的黑烟。而这些年电喷发动机普及以后几乎再也见不到冒黑烟的车了。
黑烟出现的原因从大方面来说就是燃烧不充分，但是为什么负荷过大或者猛踩油门时会燃烧不充分呢？原因有两方面：供油过多和混合不均匀。
供油过多
在油门开度相同的情况下，发动机转速越低需要的供油量越少。如果发动机转速下降了，但供油量却没有明显降低，那么就会导致混合气变浓。此时油多空气少，有一部分油就没办法完全燃烧，最终变成黑炭形成排气管的黑烟。
化油器发动机是靠气流把汽油从化油器的喷油孔里吸出来的，而且喷油孔里有根针阀负责控制喷油口截面积。油门踩得越多喷油口截面积越大，气流吸出的汽油就越多。当发动机由于阻力太大而转速下降时如果司机仍然不松油门，那么化油器喷油孔的开度就会保持不变，虽然气流速度降低了，但喷油孔开度偏大，因此供油量仍然会偏多，这就很容易导致冒黑烟了。
而电喷发动机就不同了，它的喷油量是电脑根据进气量计算的，还有氧传感器负责修正，因此发动机由于阻力太大而降低转速的时候电脑也依然能准确计算出进气量下降了，从而控制降低喷油量，所以不容易冒黑烟。
混合不均匀
不管是汽油还是柴油，进入气缸后都必须汽化变成气态并与空气完全混合后才可以稳定燃烧，所以燃油进入气缸后蒸发的快慢就决定了是否能完全燃烧。
对于化油器发动机来说，当转速由于阻力增加而降低的时候，活塞吸气的速度也变慢了，此时通过化油器的气流速度也会降低。但化油器喷油口仍然在油门的控制下保持着很大的开度，这就导致喷孔里吸出来的汽油雾化程度会变差，再加上供油量又多，因此很容易出现混合不均匀，冒黑烟也就很正常了。
而电喷发动机喷油嘴是靠油泵提供压力的，供油压力很稳定，因此不管发动机阻力大小，喷油嘴喷出来的汽油始终能保持良好的雾化效果。再加上精准的空燃比控制，进入气缸的汽油基本上都可以完全燃烧掉，因此就不容易出现黑烟了。
柴油机的黑烟
柴油机冒黑烟和汽油机还稍微有些区别，主要是自身燃烧原理决定的。柴油机在进气时只压缩空气，在压缩冲程也只压缩空气。到做功冲程时空气被压缩到两百多度的高温，此时喷油嘴对着热空气把柴油喷进去，柴油一边蒸发混合一边燃烧。
在负荷低的时候喷油量少，少量柴油有充足的时间去蒸发、混合、燃烧。但是在负荷大的时候有大量柴油被喷入燃烧室，而它们都必须在做功冲程这么短的时间内完成蒸发、混合、燃烧。很明显这点时间是不够的，因此就会有一部分柴油由于来不及蒸发混合而在高温下变成碳粒，形成黑烟。
由于黑烟里有大量颗粒物，属于必须控制的污染源，所以现在新排放标准的柴油机都有颗粒捕捉器来过滤尾气里的颗粒物，因此柴油机冒黑烟的现象也就很难看到了。
