空燃比
今日のガソリンエンジンでは排出ガス浄化のために三元触媒が使われており、これが有効に機能するためにはストイキ近傍で燃焼させることが必要である。
しかし、常にストイキで燃焼しているわけではなく、燃費に有利で窒素酸化物(NOx)以外の有害排出物質が少なくなるリーン(希薄)傾向の経済空燃比と、出力を稼ぎやすく発進時や加速時に使われるリッチ(過濃)傾向の出力空燃比がある。負荷の状況によって空燃比は使い分けられており、常にその値は変化している。
さらに、高回転化したエンジンでは、熱負荷の軽減(冷却)のためリッチ傾向で運転されることが多い。
ストイキのまま回転数を上昇させると、たとえ点火時期を早めても排気バルブの開弁後かなりの時間にわたり燃焼が終了せず、アフターファイアーを生ずる。
高出力時(高負荷・高回転時)には発生する熱量そのものも膨大となり、シリンダー、シリンダーヘッド内壁面や、バルブシートその他からの放熱だけでは間に合わなくなる。結果として、主に排気バルブやピストンの溶損などを生ずる。
高出力時は排気温度も高いため、三元触媒が過熱し、溶損する可能性がある。
これらを防ぐため、空燃比をかなりリッチ傾向の設定とする。