Trong khí xả động cơ đốt trong, ngồi các chất khí độc như CO, NOx, HC, SOx… cịn cĩ các chất rắn tồn tại 3 dạng sau: các hạt chì của xăng pha chì, hạt sunphat của tạp chất lưu huỳnh trong nhiên liệu và hạt bồ hĩng. Khi hoạt động bình thường, trong khí xả động cơ xăng cĩ rất ít bồ hĩng. Lượng bồ hĩng chỉ đáng kể khi nĩ làm việc với hỗn hợp đậm đặc. Cịn ở động cơ diesel, do quá trình cháy khuếch tán, bồ hĩng là chất ơ nhiễm đặc biệt quan trọng và là thành phần chủ yếu tồn tại dưới dạng hạt rắn trong khí xả [3].
Sự hình thành bồ hĩng trong ngọn lửa khuyết tán trước tiên phụ thuộc vào nhiên liệu. Nhiên liệu cĩ thành phần C càng cao thì nồng độ bồ hĩng càng lớn. Hình 2.2 so sánh nồng độ bồ hĩng đo trên trục ngọn lửa khuếch tán của 3 loại nhiên liệu khác nhau: butane, propane và methane với cùng điều kiện ban đầu (tốc độ phun 90m/s, đường kính lỗ phun 3mm). Nồng độ được biểu diễn thơng qua bề dày đặc trưng của bồ hĩng fv. L (L: chiều dài quang trình). Chúng ta thấy nồng độ bồ hĩng trong sản phẩm cháy của ngọn lửa butane lớn nhất và nồng độ này thấp nhất trong ngọn lửa methane.
Hình2.2: Ảnh hưởng của nhiên liệu đến mức độ phát sinh bồ hĩng
Yếu tố thứ hai ảnh hưởng đến nồng độ bồ hĩng là nồng độ nhiên liệu và nồng độ ơxy. Thật vậy, sự hình thành bồ hĩng chủ yếu là do quá trình cháy khơng hồn tồn của nhiên liệu. Khi hỗn hợp nghèo và được phân bố đồng nhất thì nồng độ bồ hĩng rất
bé, cĩ thể bỏ qua. Nồng độ ơxy ảnh hưởng đến sự ơxy hĩa bồ hĩng sau khi chúng được hình thành do đĩ cũng ảnh hưởng đến nồng độ bồ hĩng cuối cùng cĩ mặt trong sản phẩm cháy [3].
Yếu tố thứ ba ảnh hưởng đến sự hình thành bồ hĩng là sự phân bố trong ngọn lửa. Nhiệt độ cao ở vùng giàu nhiên liệu sẽ thuận lợi cho việc hình thành bồ hĩng. Ngược lại, nhiệt độ cao ở vùng thừa ơxy sẽ thuận lợi cho việc ơxy hĩa bồ hĩng. Nồng độ bồ hĩng thốt ra khỏi ngọn lửa khuếch tán và hiệu số giữa lượng bồ hĩng hình thành và lượng bồ hĩng bị ơxy hĩa.
Tĩm lại, nồng độ bồ hĩng cĩ mặt trong khí cháy sau khi thốt ra khỏi ngọn lửa khuếch tán phụ thuộc vào 4 yếu tố cơ bản: thành phần nhiên liệu, nồng độ nhiên liệu, nồng độ ơxy và sự phân bố nhiệt độ trong ngọn lửa [3].