El proceso de disociación (de naturaleza endotérmica requiere que se produzca energía térmica) es la desintegración de los productos de combustión a alta temperatura. Es el proceso inverso a la combustión. En IC Engine CO2 y H2O se disocian. Principalmente el CO2 se disocia y el H2O se disocia en muy pequeña medida.
El CO2 se disocia en CO y O2 a una temperatura de 1000 oC. 
El H2O se disocia en H2 y O2 a una temperatura superior a 1300 oC.
La presencia de CO y O2 en los gases evita la disociación de CO2 en la mezcla de combustible rica al producir más CO, que suprime la disociación de CO2 para mantener el equilibrio químico.
El grado máximo de disociación ocurre en los gases quemados de la mezcla aire-combustible químicamente correcta cuando la temperatura es alta, pero disminuye con las mezclas más delgadas y más ricas . 
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