柴油機熱平衡就是用試驗的方法確定燃料的總發熱量分配于有效功和各種損失的情況。研究熱平衡的目的是:      
(1)了解熱量分配情況,為提高柴油機的經濟性指明方向,也便于廢熱利用的研究。      
(2)為冷卻系統和排氣系統的設計提供原始數據,如冷卻水泵、冷卻器和廢熱鍋爐設計所需的原始數據等。      
(3)預估新型強化發動機高溫零件的熱負荷是否過高。
四沖程柴油機和二沖程柴油機的換氣過程 
對換氣過程的要求:廢氣排得越干凈,充入的新鮮空氣越多越好,消耗的功及流失的空氣量要少。  
四沖程柴油機的實際換氣過程是從排氣閥在下止點前開啟,經過排氣沖程和進氣沖程至進氣閥在下止點后關閉為止的過程。根據氣體流動的特點,換氣過程可分為三個階段:①自由排氣階段,②強制排氣階段,③進氣階段。  
二沖程柴油機的換氣過程是從排氣口(或排氣閥)打開時至排氣口(或排氣閥)完全關閉為止的過程。根據換氣過程中氣缸內壓力變化特點,可以把整個換氣過程分為三個主要階段:自由排氣階段,②強制排氣和掃氣階段,③過后排氣階段。