Если предположить, что камера сгорания двигателя разде­лена на две зоны, то зависимость коэффициента избытка воз­духа в зоне богатой смеси (а_д)от ее относительного объема (*). от распределения топлива между зонами и общего коэффициента избытка воздуха a_zпредставлена на рис. 76. Видно, что при объеме богатой смеси менее 50% объема камеры сгорания топ­ливо необходимо подавать в обе зоны, чтобы обеспечить состав смеси в богатой зоне (в зоне свечи зажигания)  в пределах воспламеняемости. При *=0,2; «₂ =1,1; Б_д/Б_ц=0,25 в зоне бо­гатой смеси а_д=0,88, в зоне бедной смеси а₂= 1,175. Это показывает также, что для глубокого расслоения смеси объем зоны с богатой смесью должен быть достаточно большим.

На рис. 77 приведены результаты расчета образования NOв цилиндре бензинового двигателя при расслоении заряда. Рас­чет выполнен по методике, изложенной в разд. 2.6, но в пред­положении, что заряд цилиндра состоит из двух зон с различ­ными а. Температуры и состав продуктов сгорания определялись Для каждой из зон. Несмотря на высокую температуру продук­тов сгорания в зоне богатой смеси (до 3000 К), образование NOпроисходит сравнительно умеренно (кривая NO¹). В зоне обед­ненной смеси выход NO(кривая NO²) лимитируется низкой температурой (кривая Т₂). Это приводит к низкой средней кон­центрации NOв камере сгорания (NO²). Видно, что расслое­ние смеси является эффективным средством уменьшения выде­ления NO. Конструктивно расслоение смеси в камере сгорания Двигателя может быть осуществлено различными способами.

При послойном смесеобразовании в двигателях с электриче­ским зажиганием обогащенная смесь находится в зоне распо­ложения свечи зажигания. Это создает благоприятные условия Для воспламенения смеси электрической искрой и формирования начального очага пламени, что обеспечивает устойчивую работу двигателя на обедненных смесях и уменьшение цикловой не­равномерности.

В настоящее время известно много способов послойного смесеобразования  и  сжигания  неравномерно распределенной смеси. Они могут быть разделены па две основные группы: расслоение в неразделенной камере сгорания и расслоение при применении разделенных камер сгорания.

Расслоение смеси внутри цилиндра может быть достигнуто подачей в цилиндр расслоенной смеси; с помощью вихревого движения воздуха и впрыска топлива в воздушный поток.

В качестве примера рассмотрим систему I.F.P., разработан­ную во французском институте нефти, и двигатель с бесфоркамерным факельным дожиганием [47].

В системе I.F.P. для обеспечения надежной работы карбю­раторных двигателей на бедных смесях свежий заряд топливовоздушной смеси подводится к цилиндрам по двум трубопрово­дам / и 2 (рис. 78). По трубопроводу / подводится часть заряда, образующая относительно богатую смесь (а=0,5), а по трубопроводу 2 — часть заряда с относительно бедной смесью (а=1,3) или даже чистый воздух. Ориентация наконечника трубопровода 2 такова, что бедная смесь или чистый воздух направляются в сторону от свечи зажигания 4. Благодаря по­слойному смесеобразованию около свечи зажигания распо­лагается часть заряда, содержащего богатую смесь, что гаран­тирует воспламенение рабочей смеси в цилиндре.