在吸气冲程中，内能的变化主要与气体的状态参数（温度、压力、体积）相关，该过程中，气缸内形成负压，外界空气（或混合气）被吸入，气体体积增大而压力降低，根据热力学第一定律，若忽略热量交换和摩擦损耗，系统内能变化（ΔU）近似等于外界对气体做的功（W），由于吸气冲程中活塞下行对外做功（W为负值），且气体温度通常因膨胀略有下降，内能可能小幅减少，但实际情况下，进气流速、残余废气混合等因素可能导致局部温升，需结合具体条件分析，总体而言，吸气冲程的内能变化较压缩或做功冲程更微弱，且受进气效率、热损失等影响显著。
吸气、压缩、做功和排气，吸气冲程是循环的起点，直接影响发动机的效率和性能，理解吸气冲程中内能的变化，有助于优化发动机设计，提高燃烧效率，本文将详细分析吸气冲程图内能的变化规律，并探讨其影响因素。
吸气冲程的基本过程
吸气冲程是四冲程发动机的第一个阶段,活塞从上止点（TDC）向下止点（BDC）移动，进气门打开，排气门关闭，随着活塞下行，气缸内形成负压，新鲜空气（或混合气）被吸入燃烧室，在这一过程中，气体的内能如何变化？
内能是气体分子热运动的动能和分子间势能的总和,其大小取决于气体的温度、压力和体积，在吸气冲程中，由于外界空气进入气缸，气体的状态参数不断变化，内能也随之调整。
理想气体模型下的内能变化
若将进气过程视为理想气体的等温过程（温度不变），则根据热力学第一定律：
[ \Delta U = Q - W ]
(\Delta U) 是内能变化，(Q) 是系统吸收的热量，(W) 是系统对外做功，在理想吸气过程中，假设气体温度恒定，则 (\Delta U = 0)，即内能不变，实际发动机的吸气过程并非完全等温，气体温度会因流动摩擦、热交换等因素发生微小变化。
实际吸气过程中的内能变化
现实中的发动机吸气冲程受多种因素影响：
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进气温度的影响
外界空气温度较高时，进入气缸的气体内能较大；温度较低时，内能较小，涡轮增压发动机的进气温度通常高于自然吸气发动机，因此内能更高。 -
进气压力的影响
进气压力越大，单位体积内的气体分子数越多，内能增加，增压发动机通过提高进气压力，使更多空气进入气缸，从而提高燃烧效率。 -
流动损失的影响
空气流经节气门、进气管时会产生摩擦和涡流，部分动能转化为热能，导致气体温度略微上升，内能增加。 -
残余废气的影响
上一循环的少量废气残留在气缸内，与新进入的空气混合，可能影响内能的初始值。
内能与发动机性能的关系
内能的变化直接影响压缩冲程的初始状态,若吸气冲程结束时气缸内气体的内能较高，压缩后的温度和压力也会更高，有利于提高燃烧效率，但过高的进气温度可能导致爆震，因此需要合理控制。
优化进气系统（如采用可变气门正时、优化进气道形状）可以减少流动损失，提高充气效率，使内能分布更均匀，从而改善发动机的动力性和经济性。
个人观点
理解吸气冲程的内能变化,不仅有助于分析发动机的热力学过程，还能为性能调校提供理论依据，现代发动机技术越来越注重精细化控制，通过调整进气参数，可以在不同工况下实现最佳燃烧效果，随着计算流体力学（CFD）和智能控制技术的发展，吸气过程的优化将更加精准，进一步提升发动机效率。
