热力学
奥托循环 狄塞尔循环
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会变相的水，而是空气本身，在气缸里烧掉燃料来加热这空气。奥托和狄塞尔用同样的四个冲程，只差一件事：燃料是在体积固定时烧，还是在压力固定时烧。
把空气绝热压紧，火花跳起时在体积固定下加热，膨胀做功，再在体积固定下放热。真实的 4冲程发动机里，只有膨胀那一段出力，其余段落靠轮子里存下的惯性推动活塞。
理想奥托效率只挂在压缩比上，η = 1 − 1rγ−1。把同样的空气压进气缸更小的体积，效率就上升，比越大增加越少，很高的比上增益就变平。
两种循环在燃料燃烧的那一段分开。奥托是体积固定的火花，在 P-V 上竖直跳起，狄塞尔在压力固定下燃烧，活塞移动时喷油，在 P-V 上横向走。火花把预先混好的气体瞬间烧完，活塞来不及动，体积几乎不变；狄塞尔把燃料一点点烧掉，活塞下行时压力几乎保持不变。
汽油机把燃料和空气一起压，爆震挡住了压缩比。柴油机只压空气，到顶部才喷油，所以能用高得多的比运转，达到更高的效率。看重油耗的卡车、船和重机器多用柴油，更轻、转得更快的汽油则适合乘用车。
两者都是相不变的气体循环，只在体积固定燃烧还是压力固定燃烧上分开，压缩比是关键旋钮。接下来是把循环倒着转、把热往上抬的事，也就是制冷。真实发动机并不只用一种，而是把两种方式掺在一起烧，这叫复合循环。
实际应用奥托和狄塞尔是用空气做工质、相不变的内燃循环。四个段落（绝热压缩 → 燃烧 → 绝热膨胀 → 定容排气）一起用，奥托在体积固定时用火花加热，狄塞尔在压力固定时用压缩加热。理想奥托效率 η = 1 − 1rγ−1 只由压缩比决定，比越大越高。汽油把燃料也压进去，爆震挡住了比；柴油只压空气，可以把比提得高得多，所以实际上更高效。同样的比下，柴油因为喷油那一段比奥托略低，但更高的比把这个差距翻过来。接下来的 D3 把这些循环倒着转，做成制冷和热泵，花功把热从冷处抬到热处。
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