空燃比对发动机动力性和经济性的影响如下：
通过发动机试验得到空燃比和火焰温度，输出与油耗的关系如下：
空燃比略小于理论空燃比，13.5-14时火焰燃烧温度最高，发动机升温快。空燃比为12-13时，火焰传播速度最快，发动机功率最大，此时空燃比又称功率空燃比。由于混合气浓度增加，混合气中的燃料不能完全燃烧，发动机油耗明显上升。空燃比16左右时，汽油燃烧最完全，发动机油耗最低，火焰温度和发动机功率下降。此时的空燃比称为经济空燃比。如果持续减少混合气，超过稀燃极限，就会发生失火，油耗反而会提高。
综上所述，提高发动机功率和降低油耗是两个矛盾的指标，要提高功率就要降低经济性。同样，提高经济性指标，需要降低动力性。汽油机混合气浓度通常控制在功率空燃比和经济空燃比之间，可以使发动机使用性能良好。A/F18或a/f12时，动力性和经济性降低。
空燃比对废气中有害气体成分的影响：
空燃比决定废气中有害成分的含量，关系如下图所示。
备注：上图数据未用三元催化剂处理时发生。
一氧化碳空燃比低于14.7时，废气中CO浓度急剧上升，相反空燃比稳定在16以上，数值较低。说明了要减少二氧化碳的排放，必须采用稀薄混合气。氮氧化合物空燃比16左右时，NOx排放量最高，即使空燃比更小或更大，NOx排放量也会迅速减少。混合气浓时，燃烧峰值温度和可用氧浓度低，因此NOx的生成量也低。混合气稀薄时，燃烧温度和速度降低，抵消了氧浓度增加的有利因素，NOx排放量降低。
备注： NOx的单位为ppm，即百万分之一。
碳氢化合物空燃比在17以内时，随着空燃比的增大，HC排放量降低。空燃比超过17后，继续加大空燃比，混合气过稀，火焰不能完全传播，着火，使HC排放浓度迅速增加。
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