氮气(N2)约占78%，氧气(O2)约占21%，剩下的1%由其他气体组成。汽油可以理解为碳氢化合物。在理想条件下，汽油完全燃烧，只产生水蒸气和二氧化碳。由于空燃比、大气中的氮气和燃烧室中不令人满意的条件，燃烧会产生许多其他成分，包括有害排放物。

发动机预热到正常工作温度，供给理论空燃比的可燃混合气。不经过三效催化剂的处理，汽油机的尾气成分如下。注意:由于发动机工作条件和环境条件的影响，实际的排气成分可能会有偏差。

汽油尾气的主要成分是氮气、二氧化碳和水蒸气，都是无毒物质。

①氮气来自空气，空气是一种惰性气体。基本不参与燃烧室内的化学反应，大部分仍以纯氮气的形式随尾气排放，约占尾气排放量的71%。

②燃烧时，汽油中的碳和氧结合生成二氧化碳，约占总排放量的14%。二氧化碳会造成温室效应，影响全球气候变化，因此有必要减少二氧化碳的排放。因为二氧化碳是完全燃烧的产物，所以只能通过降低油耗来减少排放。

③燃烧时，汽油中的氢和氧结合生成水蒸气，大部分水蒸气遇冷会凝结，所以在寒冷的天气里可以看到排气管排出的水雾，水蒸气约占废气的13%。

尾气中的有害物质约占体积的1%，主要成分为一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(HC)和颗粒物。

尾气中有害气体的形成机理：

①一氧化碳(CO)：当空燃比小于14.7时，废气中的CO浓度急剧上升；相反，空燃比从16开始趋于稳定，数值很低。表明必须采用稀混合气来降低CO的排放。

②氮氧化物(NOx)：空燃比在16左右时，NOx的排放量最高。如果空燃比变小或变大，NOx的排放会迅速降低。当混合气非常稀薄时，氧浓度的有利因素被燃烧温度和速度的降低所抵消，NOx的排放减少。

③碳氢化合物(HC)：空燃比在17以内时，HC排放会随着空燃比的增大而降低。空燃比超过17后，空燃比还会继续增加。由于混合气太稀，火焰无法完全蔓延，甚至着火，使得HC的排放浓度迅速升高。

④颗粒物：汽车尾气中的固体以颗粒物的形式存在，是不完全燃烧造成的。颗粒主要是大小和表面积不同的碳颗粒(煤烟)。

空燃比决定了尾气中有害成分的含量，关系如下图所示。注：上图中的数据是在没有三元催化转化器处理的情况下出现的。

注意：由于排气成分受到许多因素的影响，请勿将数据视为准确值。