Химический состав рабочего тела остается постоянным в течение всего цикла, т. е. из рассмотрения исключается процесс горения и не учитываются тепловые потери, возникающие при сгорании топлива; реальный процесс сгорания заменяется термодинамическим процессом подвода теплоты.

Процессы сжатия и расширения протекают при неизменной энтропии с постоянным показателем изоэнтропы, т. е. без теплообмена с окружающей средой и тепловых потерь, которые имеются в действительном цикле во время этих процессов.

Таким образом, термодинамический цикл является некоторым предельным циклом, к которому следует стремиться при осуществлении рабочего цикла.

Индикаторные диаграммы термодинамических циклов двигателей внутреннего сгорания различаются между собой по характеру процессов передачи теплоты. В современных поршневых двигателях в зависимости от характера выделения теплоты при сгорании топлива рабочие циклы приближаются к термодинамическим циклам с подводом теплоты или при постоянном объеме, или при постоянном давлении, или к смешанному циклу с подводом части теплоты при постоянном объеме и части теплоты при постоянном давлении.

Как известно из курса технической термодинамики, термический КПД цикла возрастает с увеличением степени сжатия е, уменьшением степени предварительного расширения p=Vz/Vc и повышением степени увеличения давления X = pz/pc. Следовательно, для улучшения экономичности рабочего цикла в двигателях внутреннего сгорания желательно увеличивать степень сжатия и использовать процесс сгорания топлива с подводом теплоты при постоянном объеме. Однако при повышении е и 1 в цилиндре двигателя резко возрастают максимальные значения давления и температуры, а также потери на трение. Применение степени сжатия больше 12…14 нецелесообразно, так как дальнейшее увеличение ее практически не влияет на экономичность.

На параметры рабочего цикла влияют давление рк и температура Гк воздуха или смеси на входе в цилиндр. С их увеличением растут максимальные значения давления и средних температур цикла, что снижает надежность работы двигателя. Поэтому принимают меры для ограничения максимального давления в цилиндре и для охлаждения свежего заряда.

Рабочий цикл с подводом теплоты при постоянном объеме осуществляют в двигателях с внешним смесеобразованием (карбюраторных и газовых), в которых к моменту сгорания вся порция топлива в виде горючей смеси уже находится в цилиндре. Для предотвращения преждевременного самовоспламенения смеси или детонационного сгорания степень сжатия этих двигателей ограничивают: в зависимости от свойств применяемого топлива степень сжатия е = 6,5…11.

В дизелях сжимается воздух, а не рабочая смесь, и степень сжатия может быть принята наиболее выгодной для рабочего процесса двигателя и условий его эксплуатации.