В смеси, приготавливаемой карбюратором, горючее должно быть смешано с воздухом в определенной пропорции. В зависимости от соотношения бензина и воздуха различают смеси: нормальную, обогащенную, богатую, обедненную и бедную.

Нормальная горючая смесь содержит бензин и воздух в количестве, необходимом для полного сгорания смеси, исходя из химического состава бензина и воздуха (1:15). Обогащенная смесь содержит воздуха до 20% меньше, чем в нормальной смеси (соотношение бензина и воздуха 1:15 - 1:12); если же недостаток воздуха больше 20%, смесь называется богатой. В обедненной смеси избыток воздуха против нормы не превышает 10% (соотношение бензина и воздуха 1:15 - 1:16,5); при избытке воздуха более 10% смесь называется бедной.

Состав горючей смеси оказывает большое влияние на мощность и экономичность двигателя.

Наибольшую мощность на любом рабочем режиме двигатель развивает на обогащенной смеси, обладающей наибольшей скоростью сгорания. При малом открытии дроссельной заслонки (например, малые обороты холостого хода) требуется богатая смесь с соотношением горючего и воздуха 1:12 - 1:9, т. е. с недостатком воздуха 20-40%. Объясняется это тем, что при работе двигателя, у которого дроссельная заслонка открыта незначительно, ухудшаются условия горения смеси вследствие уменьшения весового наполнения цилиндров и относительного увеличения в смеси отработавших газов; количество отработавших газов остается при любом открытии дроссельной заслонки практически неизменным, а количество горючей смеси, поступающей в цилиндры при малом открытии дроссельной заслонки, уменьшается.

Наименьший удельный расход горючего (об удельном расходе горючего, характеризующем экономичность двигателя, см. раздел 3 "Понятие о мощности, крутящем моменте и экономичности двигателя" главы I) на всех нагрузках (кроме малых) получается на обедненной смеси, с избытком воздуха 7-10%; при этом минимальном избытке воздуха происходит наиболее полное сгорание рабочей смеси в цилиндрах. Только при малых нагрузках и работе на малых оборотах холостого хода наименьший удельный расход горючего будет на обогащенной или даже богатой смеси по причинам, объясненным выше.

При богатой смеси (кроме работы на прикрытой дроссельной заслонке) мощность двигателя падает, а удельный расход горючего резко возрастает, так как по мере переобогащения смеси скорость сгорания ее уменьшается и значительная часть рабочей смеси не сгорает в цилиндрах из-за недостатка воздуха.

Работа двигателя на бедной смеси (избыток воздуха более 10%) невыгодна на всех режимах из-за значительной потери мощности и ухудшения экономичности. Это объясняется уменьшением скорости сгорания смеси и количества выделяющегося тепла.