Теоретично необхідну кількість окислювача і коефіцієнт надлишку повітря

Найменша кількість кисню, яку потрібно підвести ззовні до палива для повного його окислення, називається теоретично необхідною кількістю кисню. У ДВЗ необхідний для горіння кисень міститься в повітрі, який вводять в циліндр в процесі впуску. Враховуючи, що кисню в повітрі за масою міститься приблизно 23 %, і, розглянувши матеріальний баланс хімічних реакцій горіння, можна визначити теоретично необхідну кількість повітря для згоряння 1 кг палива:

,

де C, H, S і O - процентний вміст за масою вуглецю, водню, сірки і кисню в паливі.

Наприклад, для бензину

В автомобільних двигунах залежно від типу сумішоутворення, режиму роботи та інших факторів, кількість подаваного повітря може бути більше теоретичного, рівне йому або менше. Відношення дійсної кількості повітря, поступаючого в циліндр двигуна, до теоретично необхідного для згоряння міститься в ньому палива, називається коефіцієнтом надлишку повітря і позначається через α:

α= .

При α> 1 суміш називається бідною (або збідненою). У цьому випадку досягається хімічна повнота згоряння, виділяється повна теплота, кількість токсичних продуктів мінімальна. При α = 1 суміш називається нормальною. При α <1 суміш називається багатою (або збагаченою).

У цьому випадку кисню не вистачає для повного окислення палива, виділяється не вся теплота, у відпрацьованих газах з'являються продукти неповного згоряння - CO і CnHm.

У середньому, в залежності від конструкції і режимів роботи, в двигунах з іскровим запалюванням α лежить в межах від 0,8 до 1,2, в дизелях від 1,3 до 6.