Lean-burn znamená do značné míry to, co říká. Jedná se o chudé množství paliva dodávaného a spáleného ve spalovací komoře motoru. Benzín nejlépe hoří ve standardních spalovacích motorech, když je smíchán se vzduchem v poměru 14,7:1 — téměř 15 dílů vzduchu na každý díl paliva. Skutečné spalování libové hmoty může dosáhnout až 32:1.
Pokud by spalovací motory byly 100% účinné, palivo by spalovalo a produkovalo pouze oxid uhličitý (CO2) a vodu. Realita je však taková, že motory jsou mnohem méně účinné a při spalování vzniká také oxid uhelnatý (CO), oxidy dusíku (NOx) a nespálené uhlovodíky kromě CO2 a vodní páry.
Ke snížení těchto škodlivých výfukových emisí byly použity dva základní přístupy: Katalyzátory, které čistí výfukové plyny pocházející z motor a motory se spalováním chudé směsi, které produkují nižší úrovně emisí díky lepší kontrole spalování a dokonalejšímu spalování paliva uvnitř válců motoru.
Inženýři už léta vědí, že chudší směs vzduchu a paliva je úsporný motor. Problémem je, že pokud je směs příliš chudá, motor se nespálí a nižší koncentrace paliva vede k nižšímu výkonu.
Motory chudého spalování tyto problémy překonávají použitím vysoce účinného procesu míchání. Používají se speciálně tvarované písty spolu se sacím potrubím, které je umístěno a nakloněno tak, aby odpovídalo pístům. Vstupní otvory motoru mohou být navíc tvarovány tak, aby způsobovaly „víření“ – techniku vypůjčenou z dieselových motorů s přímým vstřikováním. Víření vede k úplnějšímu promíchání paliva a vzduchu, což umožňuje dokonalejší spalování a v procesu snižuje znečišťující látky bez změny výkonu.
Nevýhodou technologie spalování chudé směsi jsou zvýšené emise NOx ve výfukových plynech (kvůli vyššímu teplu a tlaku ve válci) a poněkud užší výkonové pásmo otáček (v důsledku pomalejších rychlostí spalování chudých směsí). K řešení těchto problémů mají motory spalující chudou směs přesné přímé vstřikování paliva s chudou směsí, které je sofistikované počítačem řízené systémy řízení motoru a složitější katalyzátory pro další snížení NOx emisí.
Dnešní pokročilé motory se spalováním chudé směsi, benzinové i naftové, dosahují pozoruhodné spotřeby paliva při jízdě ve městě i na dálnici. Kromě výhody úspory paliva má konstrukce motorů se spalováním chudé směsi za následek vysoký výkon točivého momentu v poměru ke jmenovitému výkonu. Pro řidiče to znamená nejen úsporu u palivového čerpadla, ale také zážitek z jízdy, který zahrnuje vozidlo, které rychle zrychluje s menším množstvím škodlivých emisí z výfuku.
