Bei Otto-Motoren bedeutet die stöchiometrische, also vollständige Verbrennung, dass 14,8 kg Luft für 1 kg Benzin bereitgestellt werden müssen.
In der Technik beschreibt man die Zusammensetzung des Luft-Kraftstoff-Gemischs mit der Luftverhältniszahl l (Lambda). Diese bezeichnet das Verhältnis der tatsächlich vorhandenen, also angesaugten Luft mit der zur vollständigen Verbrennung notwendigen, also der stöchiometrischen Luftmasse.

l = angesaugte Luftmasse / theoretisch erforderliche Luftmasse

Mit l = 1 entspricht die zugeführte Luftmasse dem theoretisch erforderlichen Luftbedarf. Bei kleineren Lambda-Werten (l < 1) ist zu wenig Luft vorhanden; man spricht von einem "fetten Gemisch".
Mit l > 1 ist das Gemisch "mager". Bei l = 1,4 nähert sich das Gemisch der Zündwilligkeitsgrenze.
Der geringste Kraftstoffverbrauch wird bei Gemischen mit l = 1,15 - 1,25 erreicht. Zur Erzielung der Höchstlast muss die Luftzahl l = 0,9 - 0,95 betragen. (In diesem Zusammenhang solltest du auch die Webseite zu den Explosionsgrenzen lesen.)

Die Luftzahl beeinflusst nicht nur Kraftstoffverbrauch und Leistung, sondern auch die Emission von Luftschadstoffen durch den Otto-Motor.

Messung des Lambda-Wertes
Die Messung erfolgt elektrochemisch mit einer Lambda-Sonde. Hierbei handelt es sich um eine Metall/Metalloxid-Elektrode, deren Potential vom Sauerstoffgehalt der umgebenden Luft abhängt. Das Material ist im Allgemeinen Zirkondioxid. Damit diese auf Keramik beruhende Sonde auch funktioniert, muss sie heiß sein. Denn schließlich müssen ja auch im als Elektrolyt vorgesehenen Festkörper Ionen wandern. Das erinnert an die Hochtemperaturbrennstoffzellen.

Schematische Darstellung einer Lambda-Sonde

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