Действительные рабочие циклы, протекающие при работе реальных поршневых ДВС, существенно отличаются от теоретических или термодинамических циклов. Эти отличия определяются следующим: изменением химического состава рабочего тела в течение цикла; сменой рабочего тела от цикла к циклу; сообщением теплоты рабочему телу по сложным закономерностям, определяемым процессом сгорания; наличием теплообмена между рабочим телом и стенками цилиндра.

Таким образом, в действительном цикле происходят процессы, вызывающие дополнительные по сравнению с теоретическим циклом потери теплоты. В результате КПД действительного цикла меньше КПД теоретического.

Рабочий цикл в цилиндре двигателя характеризуется изменением температуры и давления рабочего тела. Изменение давления газов за цикл может быть представлено графически в виде индикаторной диаграммы. Индикаторная диаграмма используется для изучения и анализа процессов, протекающих в цилиндре двигателей. Она может быть получена с помощью специального прибора — индикатора давления, который регистрирует зависимость давления р в цилиндре от угла поворота коленчатого вала ф. Такая диаграмма называется «развернутой». Полученную индикаторную диаграмму можно с учетом связи между ходом поршня и углом поворота коленчатого вала перестроить в координатах р — V. В этом случае она называется «свернутой». Типичная индикаторная диаграмма четырехтактного карбюраторного двигателя в координатах р — ф представлена, а в координатах р — V. Сплошными линиями на диаграмме р — ф показано изменение давления в цилиндре при подаче топлива, а штриховыми — без подачи топлива.

Площадь «свернутой» диаграммы, ограниченная линиями сжатия, сгорания и расширения, соответствует действительной индикаторной работе цикла AWt.

Эффективность использования теплоты в действительном цикле определяется индикаторным КПД Щ, представляющим собой отношение теплоты, преобразованной, где AQ2 — потери теплоты с отработавшими газами в атмосферу; AQ9 — потери теплоты через стенки цилиндра.

Сравнительную оценку степени использования теплоты в действительном и теоретическом циклах обычно проводят по относительному.