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Si on suppose le carburant entièrement constitué d'[[hexadécane]], la réaction de combustion interne du moteur Diesel peut être décrite, en première approximation, par l'équation de la combustion complète de l'hexadécane :
 
hexadécane + dioxygène → dioxyde de carbone + eau <br />soit :
'''2 C<sub>16</sub>H<sub>34</sub> + 49 O<sub>2</sub> → 32 CO<sub>2</sub> + 34 H<sub>2</sub>O</sub>'''
 
la chaleur dégagée étant d'environ {{unité|9951|kJ}} (PCI) par mole d'hexadécane brûlé.<br />
 
Dans les conditions stoechiométriques[[Stœchiométrie|stœchiométriques]] de la combustion "neutre" (sans excès d'oxygène), il faut {{unité|3.46|g}} de dioxygène pour brûler {{unité|1|g}} d'hexadécane, soit, pour une combustion à l'air, {{unité|14.96|g}} d'air (supposé sec) par g d'hexadécane. Cette combustion neutre dégagera, parpour gchaque gramme d'hexadécane toujours,brulé:
* {{unité|15.96|g}} de gaz brulés, contenant {{unité|11.30|g}} de [[diazote]], {{unité|0.19|g}} d'[[argon]], {{unité|3.12|g}} de [[dioxyde de carbone]] (dont {{unité|3.11|g}} provenant de la combustion de l'hexadécane) et
* {{unité|1.35|g}} de vapeur d'eau.<br />
 
En pratique, le ratio utilisé dans les moteurs Diesel est plutôt de {{unité|30|g}} d'air par ggramme de gazole. Les gaz résiduaires de la combustion Diesel réelle comportent donc principalement du diazote, du dioxygène, du dioxyde de carbone, de la vapeur d'eau et de l'argon ; viennent s'y ajouter divers polluants résultant du caractère imparfait de la combustion principale et de l'existence de diverses réactions secondaires.
 
=== Usage ===