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Das stöchiometrische Verhältnis beschreibt in der Motorentechnik das Massenverhältnis zwischen Kraftstoff und Luft, das für eine vollkommene Verbrennung des eingesetzten Treibstoffs notwendig ist, ohne dass Sauerstoff fehlt oder übrig bleibt. Um ein Kilogramm Superbenzin 95 ROZ vollständig zu verbrennen, benötigt man 14,7 Kilogramm Luft. Bei größerem Kraftstoffanteil, zum Beispiel 1 : 13, spricht man von einem „fetten“ oder „reichen“ Gemisch, bei geringerem Kraftstoffanteil, zum Beispiel 1 : 16, von einem „mageren“ oder „armen“ Gemisch.
Das Benzin-Luft-Gemisch ist nur innerhalb eines Mischbereichs zwischen 1 : 10 und 1 : 18 zündfähig. In verschiedenen Lastbereichen (Leistung zu Drehzahl) lässt man Ottomotoren mit fettem oder mageren Gemisch arbeiten:
Bei einem stöchiometrischen oder mageren Gemisch können die Schadstoffe im Abgas stark reduziert werden. Bei fettem Gemisch sind Kohlenstoffmonoxid und unverbrannte Kohlenwasserstoffe unvermeidlich. Stickoxide entstehen hauptsächlich bei hohen Temperaturen (Höchstleistung).
Zur Einhaltung des stöchiometrischen Verhältnisses bei Drei-Wege-Katalysatoren in Ottomotoren werden Lambdasonden eingesetzt.
Außer beim Beschleunigen arbeiten Dieselmotoren mit mittlerem bis großem Luftüberschuss.Das stöchiometrische Kraftstoffverhältnis spielt bezüglich Abgasqualität und Zündfähigkeit eine untergeordnete Rolle.
