Lean-burn betekent zo ongeveer wat het zegt. Het is een magere hoeveelheid brandstof die wordt aangeleverd en verbrand in de verbrandingskamer van een motor. Benzine verbrandt het beste in standaard verbrandingsmotoren wanneer het wordt gemengd met lucht in de verhoudingen van 14.7: 1 - bijna 15 delen lucht per deel brandstof. Een echte vetverbranding kan oplopen tot 32: 1.
Als verbrandingsmotoren 100 procent efficiënt zouden zijn, zou de brandstof verbranden en alleen kooldioxide (CO2) en water produceren. Maar de realiteit is dat motoren veel minder efficiënt zijn en dat het verbrandingsproces ook koolmonoxide (CO) produceert, stikstofoxiden (NOx) en onverbrand koolwaterstoffen naast CO2 en waterdamp.
Om deze schadelijke uitlaatemissies te verminderen, zijn twee basisbenaderingen gebruikt: Katalysatoren die de uitlaatgassen reinigen die afkomstig zijn van de motor en magere verbrandingsmotoren die lagere emissieniveaus produceren door betere verbrandingsregeling en completere brandstofverbranding in de motorcilinders.
Ingenieurs weten al jaren dat een slanker lucht-brandstofmengsel een zuinige motor is. De problemen zijn, als het mengsel te mager is, zal de motor niet verbranden en een lagere brandstofconcentratie leidt tot minder vermogen.
Magere verbrandingsmotoren lossen deze problemen op door een zeer efficiënt mengproces te gebruiken. Speciaal gevormde zuigers worden gebruikt in combinatie met inlaatspruitstukken die zijn geplaatst en onder een hoek staan zodat ze overeenkomen met de zuigers. Bovendien kunnen de inlaatpoorten van de motor worden gevormd om "werveling" te veroorzaken - een techniek die is geleend van dieselmotoren met directe injectie. Werveling leidt tot een completere vermenging van brandstof en lucht waardoor een completere verbranding mogelijk wordt en vermindert tegelijkertijd vervuilende stoffen zonder de output te veranderen.
Het nadeel van lean-burn-technologie is een verhoogde NOx-uitstoot van uitlaatgassen (vanwege hogere hitte en cilinderdruk) en een iets smallere toerentalvermogensband (vanwege de lagere verbrandingssnelheden van magere mengsels). Om deze problemen aan te pakken, hebben lean-verbrandingsmotoren nauwkeurige lean-gedoseerde directe brandstofinspuiting, verfijnd computergestuurde motorbeheersystemen en complexere katalysatoren om NOx verder te verminderen uitstoot.
De geavanceerde magere verbrandingsmotoren, zowel benzine als diesel, leveren opmerkelijke prestaties op het gebied van brandstofefficiëntie, zowel in de stad als op de snelweg. Naast het brandstofbesparingsvoordeel resulteert het ontwerp van magere verbrandingsmotoren in een hoog koppelvermogen ten opzichte van het vermogen. Voor bestuurders betekent dit niet alleen besparingen bij de brandstofpomp, maar ook een rijervaring met een voertuig dat snel accelereert met minder schadelijke uitstoot van de uitlaat.