Lean-Burn bedeutet so ziemlich das, was es sagt. Es ist eine magere Menge Kraftstoff, die dem Brennraum eines Motors zugeführt und in diesem verbrannt wird. Benzin verbrennt am besten in Standard-Verbrennungsmotoren, wenn es mit Luft im Verhältnis 14,7: 1 gemischt wird - fast 15 Teile Luft pro Teil Kraftstoff. Ein echter Lean-Burn kann bis zu 32: 1 betragen.
Wenn Verbrennungsmotoren zu 100 Prozent effizient wären, würde der Kraftstoff verbrennen und nur Kohlendioxid (CO2) und Wasser produzieren. Die Realität ist jedoch, dass Motoren weitaus weniger effizient sind und bei der Verbrennung auch Kohlenmonoxid (CO) entsteht. Stickoxide (NOx) und unverbrannt Kohlenwasserstoffe zusätzlich zu CO2 und Wasserdampf.
Um diese schädlichen Abgasemissionen zu reduzieren, wurden zwei grundlegende Ansätze verwendet: Katalysatoren, die die aus dem Abgas austretenden Abgase reinigen Motor und Magermotoren, die durch bessere Verbrennungskontrolle und vollständigeres Verbrennen des Kraftstoffs in den Motorzylindern geringere Emissionen verursachen.
Ingenieure wissen seit Jahren, dass ein magereres Luft-Kraftstoff-Gemisch ein sparsamer Motor ist. Die Probleme sind, wenn das Gemisch zu mager ist, der Motor nicht verbrennt und eine niedrigere Kraftstoffkonzentration zu einer geringeren Leistung führt.
Lean-Burn-Motoren überwinden diese Probleme durch einen hocheffizienten Mischprozess. Speziell geformte Kolben werden zusammen mit Ansaugkrümmern verwendet, die passend zu den Kolben angeordnet und abgewinkelt sind. Darüber hinaus können die Einlassöffnungen des Motors so geformt werden, dass sie einen „Wirbel“ verursachen - eine Technik, die von Dieselmotoren mit Direkteinspritzung übernommen wurde. Wirbel führt zu einer vollständigeren Vermischung von Kraftstoff und Luft, die eine vollständigere Verbrennung ermöglicht, und reduziert dabei die Schadstoffe, ohne die Leistung zu verändern.
Der Nachteil der Magerverbrennungstechnologie sind erhöhte NOx-Emissionen im Abgas (aufgrund höherer Wärme und höherer Zylinderdruck) und ein etwas engeres Drehzahlbereich (aufgrund langsamerer Verbrennungsraten von Magermischungen). Um diese Probleme anzugehen, verfügen Lean-Burn-Motoren über eine präzise, hochentwickelte Lean-Meter-Direkteinspritzung Computergesteuerte Motormanagementsysteme und komplexere Katalysatoren zur weiteren Reduzierung von NOx Emissionen.
Die heutigen fortschrittlichen Magermotoren, sowohl Benzin als auch Diesel, erzielen sowohl unter Stadt- als auch auf Autobahnbedingungen eine bemerkenswerte Kraftstoffeffizienz. Zusätzlich zum Vorteil des Kraftstoffverbrauchs führt die Konstruktion von Magermotoren zu einer hohen Drehmomentleistung im Verhältnis zur Leistung. Für den Fahrer bedeutet dies nicht nur Einsparungen an der Kraftstoffpumpe, sondern auch ein Fahrerlebnis, das ein Fahrzeug umfasst, das mit weniger schädlichen Emissionen aus dem Auspuff schnell beschleunigt.