??? 圖1-10表示火花點燃式發動機的過量空氣系數α和排放污染物的典型變化關系。當α低于1.0時，與燃料完全反應的空氣量太少，所以CO和HC的排放增加。NO_x的排放在α=1.1附近有一個峰值，該處火焰溫度高，并有過剩的氧氣。對于比較稀的混合氣，火焰溫度降低，這是因為較少燃料所放出的化學能量也較少，而被加熱的氣體質量較多的緣故。

??? 當混合氣變稀時，火焰傳播速度降低，點燃也比較困難。當空燃比增加時，平均著火落后期大大地增加，并伴有燃燒效率的降低和未燃燒的HC排放的極大增加。在火花點燃式發動機中，把當火花不再能點燃混合氣，或在排氣門打開之前，火焰傳播速度慢到沒有足夠的時間來完成燃燒時的極限，作為稀氣燃燒的極限。對于天然氣，這個極限一般出現在α值約為1.5～1.7時，它恰好低于氣體的平均可燃極限。設計因素如氣流擾動程度、充量溫度、壓縮比和燃燒室形狀都影響稀燃極限，對點火系統的性能也有影響。

點火定時和燃燒過程完成的時刻對排放污染物的形成和發動機的熱效率都有重大的影響。為了得到最佳效率，應該使大部分的可燃混合氣是在活塞接近或稍微超過上止點時燃燒。混合氣在膨脹行程后期燃燒會使活塞作功減少而降低燃燒效率。混合氣在上止點之前燃燒又會增加活塞的壓縮功，這也降低了效率。由于完成燃燒過程需要一定的時間，所以需要合理處理這兩個影響因素之間的關系。

??? 燃燒過程的定時由最初火花點火的定時、著火落后時期的長短和火焰在混合氣中傳播的速度等來確定。火焰傳播速度由燃燒室的幾何形狀和其中氣流的擾動程度決定。這些因素中只有點火定時容易控制。著火落后期較長和火焰傳播速度較慢就必須有較早的點火定時以保持最佳的燃燒定時。對于典型的等容加熱循環發動機，最佳的點火提前角一般約為上止點前20°～40°曲軸轉角。

??? 在上止點之前，燃燒的混合氣由于保留在高溫下的時間較長是NO_x排放增加的原因。為控制發動機中NO_x的排放量，一般將點火正時延遲。但過分的延遲點火定時會增加HC的排放，減少輸出功率和增加燃料消耗，如圖1-11所示。

??? 在使用稀混合氣時，著火落后時期變長且火焰傳播速度變慢，所以最佳的點火提前應比理論配比混合氣更加提前。為此，對于稀燃發動機，設計時設法提高火焰傳播速度和減少燃燒時間是非常重要的。