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作功行程在这个行程中 ， 进排气门仍然处于关闭状态 ， 当活塞将要接近上止点时 ， 火花塞放出电火花 ， 从而点燃气缸内的压缩混合气 。被点燃的混合气 ， 释放出了大量的能量以及热能 ， 使得缸内的压力以及温度迅速增加 。从示功图中可以看出 ， 活塞离开上止点的初段 ， 压力从c点增加到z点 ， 此时的压力大约为3-5MPa ， 温度为1900-2500℃ 。活塞从上止点向下止点运动的过程中 ， 随着缸内容积增加 ， 气体和温度也随之下降 ， 最终到达了作功终了b点 ， 此时缸内的压力为0.3-0.5MPa ， 温度为1000-1300℃ 。
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排气行程进气门关闭 ， 排气门开启 。当活塞由下止点往上止点运动时 ， 气缸内的废气强制被活塞排到了气缸之外 。当活塞接近上止点时 ， 排气门关闭 。此时 ， 大气压力约为0.105-0.115MPa（略高于标準大气压） ， 温度为600-900℃ 。这一过程 ， 在示功图中由曲线br表示 。
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套用奥托循环是理想化的循环 ， 因为在理论分析和计算时 ， 认为循环由绝热、等容、等压等过程组成 ， 并且系统的组成、性质和质量都保持不变 ， 而实际上因为发生了燃烧和爆炸 ， 系统的组成和性质必然发生变化 ， 因此实际汽油发动机的效率要比奥托理想循环的效率低很多 ， 只有一半或更小约25%左右 。
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奥托循环机械图现代的汽车、卡车等使用的内燃机中大多都是採用奥托循环的 。奥托循环的热效率为 η
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式中W为输出的净功；Q1为输入的热量 。这个公式说明 ， η仅与压缩比和比热容比γ（取决于工质的性质）有关 。ε越高 ， ηt也越高,但实际上ε受可燃气体混合物爆震特性的限制 ， 而且随着ε的提高 ， 它对η的影响越来越小 ， 所以ε值不能取得过高 ， 一般在6～10之间 。此外 ， γ越大 ， η也越高 。