循环波动是指发动机在循环做功过程中，其转速和转矩发生波动的一种现象。

实际汽油机的转速和转矩波动程度要比柴油机大得多，例如：汽油机的转速波动一般大于+10r/min，而柴油机可稳定到+2r/min.这种波动主要来源于各循环之间的燃烧过程的波动。

由于存在循环波动，对于每一循环，点火提前角和空燃比等参数都不能调整到最佳值，因而发动机的性能指标不可能得到充分优化。随着循环波动的加剧，燃烧不正常甚至失火的循环数逐渐增多，碳氢化合物等不可能完全燃烧产物增多，动力经济性下降。同时，由于燃烧过程不稳定，也使得振动噪声增大，零部件寿命下降。

示工图分析结果表明，循环波动开始于燃烧初期，即主要是由各循环中火核形成前后到火焰前锋面充分发展之前的着火燃烧过程的差别引起的。有两个因素被认为是最重要的，即火花塞附近混合气成分波动和气体运动状态波动。

混合气成分波动

尽管汽油机的燃烧方式为预制均匀混合气燃烧，但这只是相对于柴油机燃烧而言，微观上并不均匀。空气、燃料、废气不可能在短时间内完全混合均匀，这就会使火花塞附近的混合气成分随时间不断变化，因而着火落后期的长短和火核初始生长过程随循环产生波动。

气体运动状态波动

燃烧室内的气体的流场特别是湍流强度分布是极不均匀的，火花塞附近微元气体的运动速度和方向，将对火核的形成和初始成长速率有很重要的影响。流速过低，不利于火核的初始生长；而流速过高，散热加快，会使已生成的火核被吹灭，火核位置不同，也会使此后的火焰发展有差异。

影响因素及改进措施

（1）过量空气系数φa=0.8-1.0时的循环波动率最小，过浓或者过稀都会使循环波动率增大，这也是稀薄燃烧汽油机遇到的主要问题；

（2）油气混合均匀程度有重要影响，而适当提高气流运动速度和湍流程度可改善混合气的均匀性；

（3）残余废气系数φr过大，则循环波动率增大，除合理控制残余废气量之外，通过燃烧室合理设计和组织扫气以防止火花塞周围废气过浓也很重要；

（4）发动机工况下不同则循环波动率不同，一般低负荷和低转速时循环波动率增加；

（5）提高点火能量或者采用多点点火可降低循环波动率。