На основе предложенной трехтемпературной четырехжидкостной модели неравновесной плазмы воздуха проведен численный анализ процесса нестационарного горения разряда в канале плазмотрона, работающего на малых силах тока. Для учета колебательно-поступательной неравновесности введено дополнительное уравнение для колебательной энергии молекул азота.