上一页我们看到工质走了一圈回到原处——那是循环。但循环不是瞬移：它要经过压缩、燃烧、膨胀、排气……每一步都是一次'状态演变'。这一页，我们就把'演变'本身讲清楚。

上页我们说热力过程是状态的变化。可「状态」怎么量化？得靠可测量的数字——这就像体检：血压、体温、体重几个指标合起来才说清你当下的身体状况。气体也有自己的「体检表」。

你往杯里倒热水，水变热；你推车，车动了——能量从哪来、到哪去？热力学第一定律回答：能量既不凭空产生，也不凭空消失，只能在形式间转换。

暖气让屋子暖和，热量自发从热水流向冷空气——你从未见过冷空气自动把热量送回锅炉。第一定律管不了这件事，第二定律才管方向。

热力过程按约束条件不同分为四类基本过程，每类的能量交换规律截然不同。

P-V图面积表功,T-S图面积表热,两图同源对照即可读出循环能效。

你可能觉得压力、温度、体积三个数可以自由变化——P 高 T 不一定高，V 小 P 不一定大。但在气缸里、任何一瞬间，这三个数其实被一条方程牢牢锁住。它就是理想气体状态方程。

上页 P-V 图、T-S 图上画的循环叫「理论循环」——实际发动机里工质要燃烧、成分要变、还要散热，根本画不全。要让循环可分析、可计算，必须先做几层简化假设。

上一页我们认识了等容、等压等过程。现在把它们按特定顺序拼起来，就成了热力循环——活塞式内燃机正是把燃料的热一步步变成往复运动的。最经典的三种拼法，对应了三类发动机。

理想循环因点火方式与加热过程不同而热效率各异；最易混淆的是奥托与狄塞尔两种极端模型的适用边界。

循环热效率描述吸热中有多少转化为净功，定义它需要五步递进。

上页给出循环热效率的定义 η = 1 - Q2/Q1，要变成具体公式，就得算出 Q1 与 Q2。奥托循环四个过程里热量只来自两段定容过程——这是推导的切入点。

上一节推了定容循环效率,但柴油机里喷油时活塞还在往上走——边吸热边膨胀。沿用同样的方法,把定压加热作为吸热过程,重新列热量与温度关系,得到狄塞尔循环热效率公式。

上两页分别学了定容（瞬时爆燃）和定压（缓慢燃烧）两种理想循环。真实柴油机喷油分阶段进行——既有爆燃段也有缓燃段，对应混合加热的萨巴德循环。

三大循环可由同一公式涵盖；混合循环在特定参数下退化为 Otto 或 Diesel。

从左到右看因果链：压缩比↑触发温度、膨胀、热效率的连锁响应，三个分支解释定量规律与边界。

上一节我们推出了定压循环效率的完整公式。现在问一个工程问题：柴油机压缩比已经很高的情况下，还有没有第二根可以拧的旋钮？这就要请出预胀比 ρ。

上页讲到压缩比 ε 是定容循环效率的决定因素。那压力升高比 λ 呢？直觉上「加热越猛效率越高」,但热力学给出的回答很反直觉——定容循环理想效率公式里,根本找不到 λ 的位置。

三参数ε、λ、ρ各对应一段热力过程，共同决定混合循环热效率。

上一页已说明压缩比、预胀比等参数怎样改变效率。实际发动机还要追问：每千克气体升高 1 K 需要多少热量？这正是比热容与比热比进入循环计算的地方。

前面所有循环分析都默认工质是「理想气体」——比热不变、成分不变、严格满足 pv=RT。但真实发动机里这三条全都不成立。本页看看偏差到底有多大。

两者都描述同一热功转换骨架，但真实循环为何达不到理论效率，是最容易混淆的关键。

上一页看到真实循环效率远低于理想值，这些能量究竟被哪些实际过程吃掉了？本页拆开来看。

中心节点是实测P-V图，五条分支列出其区别于理想循环的图线特征，第二列为各自的物理成因。

上一节我们梳理了真实循环的损失分类，今天聚焦其中最直接的一项——机械损失。指示功已经做出来了，但要兑现成有效功还得穿过曲轴、活塞、齿轮箱，这段路上被吃掉的部分，就是机械损失。

机械损失由三类摩擦与阻力构成，每一类都直接削弱有效功。

总损失拆为四大部件并继续细分；标签后百分比为典型发动机的大致分布。

让发动机熄火「被拖着转」，测出它空转要消耗多少外功——这就是退拖法的核心思路。

通过油耗与负荷的线性关系，外推得到无负荷油耗，由此推算机械损失。

退拖法和油耗线法都能测 Pm，但思路完全相反——一个拆开测、一个反着算，适用场景差异大

把手指慢慢划过水面，几乎感觉不到阻力；快速划过，阻力明显增大。发动机转速升高时，摩擦损失也是这样变化的——但不是只有一种规律。

上一页提到机械损失由各部件摩擦构成。但更关键的问题是：从怠速拉到满负荷，这些损失和有效功率会一起按比例涨起来吗？答案并不直观——这正是机械效率随负荷变化的根源。

学完机械损失，你可能想问——还有谁在悄悄改写循环效率？冬天冷启动发抖、夏天开锅动力下降，这些温度变化都是隐藏的「效率调节器」。

燃料化学能进入发动机后分流：一部分变成有效功，其余以各种形式损失。

上一页专门讲了机械损失的测量方法，那是能量链里的一环。现在把镜头拉远看全局——从一升燃料进缸，到飞轮端输出扭矩，中间到底要过几道效率关？

从左读到右：100% 燃料化学能分流向 5 个去处，数字是典型柴油机标定工况的占比。

上页能量平衡里，燃料化学能经过好几道关口才变成车轮输出功，每道关口都有自己的效率。这些分效率之间是什么关系？总效率到底怎么算？

提升热效率要回到循环每一段去动刀，五条路径相互配合。

从润滑到工况，五步递进压缩机械损失。

• ✓三种理想循环统一于同一框架，差异仅在加热方式
• ✓理论到实际的差距是多损失叠加的结果
• ✓机械损失可通过退拖法与油耗线法从指示功中分离
• ✓总效率是各分效率的乘积，项间存在耦合
• ✓提高热效率的杠杆是压缩比，但受爆震与摩擦制约

先自己思考再看参考答案，每个问题都值得多想一会儿。