热力学
奥托与狄塞尔循环：汽油与柴油发动机
没有相变的气体循环。奥托定容、狄塞尔定压燃烧。η = 1 − 1/rγ−1，柴油以更高的 r 取胜
大多数汽车引擎盖下的发动机，靠的不是相变，而是空气本身，靠在气缸内燃烧燃料来加热它。奥托与狄塞尔循环共享四个冲程，只在一处不同：燃料是在定容下燃烧，还是在定压下燃烧。
拖动相位，跟随奥托循环。把空气绝热压缩，火花点火时在定容下加热，膨胀做功，再在定容下放热。在真实的四冲程发动机里，四个冲程中只有膨胀那一次输出动力，其余三个冲程靠飞轮储存的惯性推动活塞。
理想奥托效率只取决于压缩比：η = 1 − 1rγ−1。把同样的空气压进气缸更小的体积，效率就上升。不过 r 越大，效率增加得越少，在很高的压缩比下增益就趋于平缓。拖动 r 试试。
两种循环在燃烧段分道。奥托在定容下燃烧——火花点火，在 P-V 上是竖直跳跃。狄塞尔在定压下燃烧——活塞移动时喷入燃料，在 P-V 上是水平推移。火花把预先混合的混合气瞬间烧尽，活塞来不及移动，体积几乎不变；而柴油机把燃料逐渐喷入燃烧，活塞下行时燃烧同步进行，压力几乎保持恒定。切换看看。
汽油机把燃料和空气一起压缩，所以爆震限制了压缩比。柴油机只压缩空气，到顶部才喷油，因此能用高得多的压缩比运转，达到更高的效率。所以看重油耗的卡车、船舶和重型机械多用柴油机，而更轻、能转到更高转速的汽油机则适合乘用车。切换汽油与柴油。
带走三点：两者都是没有相变的气体循环，只在定容与定压燃烧上不同，而压缩比是关键旋钮。下一站，把循环倒着转，把热往上搬：制冷。真实的发动机其实并非只用一种，而是把定容燃烧与定压燃烧掺在一起，这种折中形式称为复合循环。
实际应用总结一下：奥托与狄塞尔是以空气为工质、没有相变的内燃机循环。它们共享四个冲程（绝热压缩、燃烧、绝热膨胀、定容排气），但奥托在定容下加热（火花点火），狄塞尔在定压下加热（压燃）。理想奥托效率 η = 1 − 1rγ−1 只由压缩比 r 决定，r 越大越高。汽油把燃料也压缩，爆震限制了 r；柴油只压空气，能用高得多的 r，所以实际更高效。在相同 r 下，柴油因喷射（切断）段比奥托略低，但更高的 r 足以扭转。下一节 D3 把这些循环倒着转，做成制冷机与热泵，花费功把热从冷处抬到热处。
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