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燃料自身就是有機碳氫化合物，所以如果不能與空氣中的氧氣產生焚燒化學反應變成對人體和環境基本無害的水和二氧化碳（但二氧化碳正在被認為是對全球大氣環境有危害的溫室氣體），就有可能成為有害物質而排放出，例如當燃料和空氣的比例過小（混合氣過稀）而導致發動機失火時就是如此，這是碳氫化合物（HC）排放的主要機理之一；燃料如果太多會導致混合氣過濃而不能完全焚燒，其間含碳較多的成分要么變成含碳較少的碳氫化合物或醛類物質（氣體），要么變成含碳較多結構更為復雜的顆粒物（PM），或許變成固體的碳煙顆粒物（也是PM），或許變成焚燒中間產物一氧化碳（CO），所以氧氣缺乏構成的不完全焚燒產物是碳氫化合物（HC）排放的又一個機理，也是碳煙及顆粒物（PM）排放和一氧化碳（CO）排放的唯一機理。碳煙的生成需要氧氣嚴重缺乏，所以主要在非均質焚燒的柴油機中生成，汽油機由于燃料與空氣均質混合后才焚燒，并且混合氣一般不會太濃，所以一般沒有碳煙，顆粒物（PM）排放也很少（但如果有機油進入混合氣中，如活塞環壞了導致串機油或焚燒混合油的二沖程汽油機，則也會產生碳煙和顆粒物；別的，如果汽油機供油系統故障導致供油失控，則也會產生碳煙）。氮氧化物（NOx）是由空氣中的氧氣和氮氣反應生成的，包含NO、NO2等，其間又以NO為主，但是空氣中的氧氣和氮氣在大氣狀態下并不會產生化學反應，只是由于焚燒構成的1200~2400℃的高溫環境為氧氣和氮氣反應生成NO、NO2創造了條件，才構成了氮氧化物（NOx）排放，這就是氮氧化物（NOx）排放的構成機理。鉛鹽直接來自于燃料，只需燃料不含鉛，發動機就不會有鉛污染。

碳排放：碳排放不僅僅是燃料焚燒會產生，人口的添加，經濟的增長也是會使碳排放添加的原因。