當汽車的平均油耗從每升9升突然增加到20升時，可能存在以下原因：

1. 車輛行駛環境的改變：如果車輛習慣上主要在高速公路上行駛，而突然轉移到市區等擁堵路段，頻繁的停車和加速減速將大大影響油耗。這種行駛條件下，更多的燃料會被消耗，導致平均油耗的急劇上升。

2. 傳感器故障：汽車計算油量的傳感器可能出現故障，無法準確測量燃油消耗。這將導致系統錯誤地記錄油耗，使平均油耗顯示偏高。在這種情況下，建議及時到汽車修配廠或汽車4S店對傳感器進行檢修或更換。

3. 行駛習慣：駕駛員的行為習慣也會對油耗產生影響。例如，頻繁的急加速、急剎車和高速行駛均會導致油耗增加。檢查自己的駕駛習慣，適當調整為平穩的行駛方式，可以有效降低油耗。

4. 規范化計算：車輛平均油耗功能通常分為總里程平均油耗和區間里程平均油耗兩種顯示方式。有時，由于誤操作或設置問題，顯示方式可能選擇錯誤，導致平均油耗異常增加。建議車主仔細檢查車輛設置，并確保選擇正確的平均油耗顯示方式。