Mieszanka stechiometryczna to taka, w której współczynnik nadmiaru powietrza λ wynosi dokładnie 1,0. Oznacza to, że do cylindra trafia dokładnie tyle powietrza, ile wynika z chemicznego równania spalania paliwa – ani za mało, ani za dużo. Dla benzyny przyjmuje się, że stosunek stechiometryczny to około 14,7 kg powietrza na 1 kg paliwa (AFR ≈ 14,7:1). Przy λ = 1,0 spalanie jest najbardziej „książkowe”: cała teoretyczna ilość tlenu zostaje zużyta do spalenia całej ilości paliwa. W praktyce to właśnie okolice λ = 1,0 są kluczowe dla prawidłowej pracy trójdrożnego katalizatora – wtedy najskuteczniej redukuje on tlenki azotu, utlenia CO i niespalone węglowodory. Z mojego doświadczenia w warsztacie widać, że sterowniki silnika dążą do utrzymania λ blisko 1,0 w trybie zamkniętej pętli, na podstawie sygnału z sondy lambda. Dzięki temu silnik spełnia normy emisji spalin i pracuje stabilnie na biegu jałowym oraz przy częściowym obciążeniu. Oczywiście w pewnych warunkach, np. przy pełnym obciążeniu, sterownik chwilowo odchodzi od λ = 1,0, ale to już świadome działanie konstruktorów. W kontekście diagnostyki, gdy na testerze widzisz, że λ w większości zakresów pracy oscyluje wokół 1, to możesz wstępnie założyć, że układ zasilania i czujnik tlenu działają prawidłowo. Tak więc odpowiedź z λ = 1,0 jest jak najbardziej zgodna z teorią spalania i z praktyką serwisową nowoczesnych silników.
Współczynnik nadmiaru powietrza λ opisuje, czy mieszanka paliwowo-powietrzna jest uboga, bogata czy stechiometryczna. Klucz jest prosty: przy λ = 1,0 mamy mieszankę stechiometryczną, czyli teoretycznie idealne proporcje powietrza do paliwa. Jeżeli λ spada poniżej 1, na przykład do 0,85, oznacza to mieszankę bogatą – jest za dużo paliwa w stosunku do ilości powietrza. Silnik wtedy może mieć lepsze chłodzenie częściowo dzięki większej ilości paliwa, często rośnie moment obrotowy przy dużym obciążeniu, ale rosną też emisje CO i HC, a spalanie paliwa wyraźnie się zwiększa. W wielu starszych konstrukcjach gaźnikowych czy przy „mocnym depnięciu” w nowszych silnikach chwilowo właśnie takie wartości λ są spotykane, ale to nie jest już warunek stechiometryczności. Z kolei wartości λ powyżej 1,0, na przykład 1,1 czy 2,0, oznaczają mieszankę ubogą, czyli z nadmiarem powietrza. Przy λ około 1,1 układ może pracować jeszcze dość stabilnie, ale spalanie jest już bardziej gorące, rośnie tendencja do przegrzewania zaworów i tłoków, a także do powstawania tlenków azotu NOx. Przy bardzo dużych wartościach, typu λ = 2,0, mieszanka jest mocno uboga, spalanie staje się niestabilne, może dochodzić do wypadania zapłonów, spadku mocy, a nawet uszkodzeń mechanicznych w dłuższej perspektywie. Częsty błąd myślowy polega na tym, że skoro mówi się o „nadmiarze powietrza”, to ktoś zakłada, że stechiometria to jakaś wartość wyraźnie większa od 1, bo „lepiej jak jest go więcej”. W rzeczywistości nadmiar powietrza (λ>1) oznacza już mieszankę ubogą, nie stechiometryczną. Z punktu widzenia dobrej praktyki serwisowej ważne jest rozróżnienie: przy diagnostyce sondy lambda, katalizatora czy problemów ze spalaniem zawsze patrzy się, czy sterownik oscyluje wokół λ = 1,0, a wartości 0,85, 1,1 czy 2,0 traktuje się jako odchylenia od punktu idealnego, a nie jego definicję.