内燃机的热负荷包含两个方面的涵义,一是指受热零件的温度,二是指零件的温度差。
通常用热流量来表征零件的热负荷,其在不同的情况下,可用不同的参数来表述。在热流作用下,q=α(Tg-Tw)，取决于换热系数和热传导条件,在零件上会形成一定的温度场。零件上的每一点可由该点的温度及其周围的温度梯度来表征。热流量越大,零件受热壁面上的温度越高,以及热应力也越大。
通过对不同型式内燃机的受热零件的温度、温度分布和热流量进行测量,以及用实验求得内燃机运转因素和一些结构因素对零件温度,热流量的影响,可以从中找出它们之间的基本规律,预先估计内燃机零件的热负荷,判断内燃机的强化潜力,也为设计和改进零部件时,控制零件热负荷提供一定的依据。
当内能、动能、势能的变化量可以忽略且无轴功时，输入系统的热量与离开系统的热量应平衡，由此可得出传热设备的热量平衡方程式为:
Q1 Q2 Q3=Q4 Q5 Q6
式中Q1—物料带入设备的热量，kJ；Q2—加热剂或冷却剂传给设备及所处理物料的热量，kJ；Q3—过程的热效应，kJ；Q4—物料带出设备的热量，kJ；Q5—加热或冷却设备所消耗的热量或冷量，kJ；Q6—设备向环境散失的热量，kJ。
在上式时，应注意除Q1和Q4外，其它Q值都有正负两种情况。例如，当反应放热时，Q3取“ ”号；反之，当反应吸热时，Q3取“-”号，这与热力学中的规定正好相反。
由热量平衡方程式可求出Q2，即设备的热负荷。若Q2为正值，表明需要向设备及所处理的物料提供热量，即需要加热；反之，则表明需要从设备及所处理的物料移走热量，即需要冷却。此外，对于间歇操作，由于不同时间段内的操作情况可能不同，因此，应按不同的时间段分别计算Q2的值，并取其最大值作为设备热负荷的设计依据。
为求出Q2，必须求出式中其它各项热量的值。
