Cĩ hai nguyên nhân dẫn đến sự phát sinh HC do hỗn hợp quá giàu. Nguyên nhân thứ nhất do nhiên liệu rời khỏi vịi phun với tốc độ thấp và thời gian phun kéo
Vịiphun Trung tâm phát hỏa Chuyển động xốy lốc λ < λ≈ 1 λ >
dài. Nguồn phát sinh HC chính trong trường hợp này là khơng gian chết ở mũi vịi phun và sự phun rớt do sự đĩng kim phun khơng dứt khốt. Nguyên nhân thứ hai là do sự thừa nhiên liệu trong buồng cháy do hỗn hợp quá đậm. Vào cuối giai đoạn phun, lỗ phun (khơng gian chết) ở mũi vịi phun chứa đầy nhiên liệu. Trong giai đoạn cháy và dãn nở, nhiên liệu được sấy nĩng và một bộ phận bốc hơi thốt ra khỏi lỗ phun (ở pha lỏng và hơi) và đi vào xylanh với tốc độ thấp và hịa trộn chậm với khơng khí, do đĩ chúng khơng bị đốt cháy trong giai đoạn cháy chính. Ở động cơ phun trực tiếp, thời gian của giai đoạn cháy trễ bé, mức độ phát sinh HC tỉ lệ với thể tích khơng gian chết ở mũi vịi phun. Tuy nhiên, khơng phải tồn bộ thể tích nhiên liệu chứa trong khơng gian chết đều cĩ mặt trong khí xả. Ví dụ 1mm3 khơng gian chết trong buồng cháy động cơ phát sinh khoảng 350ppmC trong khí xả, trong khi đĩ 1mm3 nhiên liệu cho 1660ppmC. Sự chênh lệch này là do một bộ phận hydrocarbure nặng tiếp tục lưu lại trong vịi phun và một bộ phận hydrocarbure nhẹ bị ơxy hĩa khi thốt ra khỏi khơng gian chết. Trong động cơ cĩ buồng cháy dự bị cơ chế này cũng diễn ra tương tự nhưng với mức độ thấp hơn [6].
Ở động cơ phun trực tiếp, hiện tượng nhả khĩi đen làm giới hạn khả năng tăng độ đậm đặc trung bình của hỗn hợp ở chế độ tồn tải. Ở chế độ tải thấp, tốc độ phun bé và lượng nhiên liệu phun vào nhỏ, do đĩ động lượng của tia phun bé làm giảm lượng khơng khí kéo theo vào tia nên độ đậm đặc cục bộ rất cao. Trong điều kiện quá độ khi gia tốc, hỗn hợp trong buồng cháy cĩ thể rất đậm đặc. Trong trường hợp đĩ, dù tỉ lệ nhiên liệu khơng khí tổng quát trong tồn buồng cháy thấp nhưng độ đậm đặc cục bộ rất cao trong giai đoạn giãn nở và thải. Khi độ đậm đặc cục bộ vượt quá 0,9 thì nồng độ HC sẽ gia tăng đột ngột. Ảnh hưởng tương tự như vậy cũng diễn ra trong động cơ cĩ buồng cháy dự bị. Tuy nhiên, cơ chế này chỉ gây ảnh hưởng đến nồng độ HC khi gia tốc và nĩ gây ảnh hưởng đến nồng độ HC ít hơn khi hỗn hợp nghèo ở chế độ khơng tải hay tải thấp [3].
