下面以單缸非增壓四沖程柴油機(jī)為例，說(shuō)明其工作原理。

 

　?。?）第一沖程：進(jìn)氣沖程［圖(a)~（b）

 

　　活塞在旋轉(zhuǎn)的曲軸帶動(dòng)下，從上止點(diǎn)移動(dòng)到下止點(diǎn)，這時(shí)進(jìn)氣門打開(kāi)，排氣門關(guān)閉。由于汽缸內(nèi)容積增大，使汽缸內(nèi)的壓力低于大氣壓在汽缸內(nèi)外壓力差的作用下，外界新鮮空氣通過(guò)進(jìn)氣門吸人汽缸。由于進(jìn)氣系統(tǒng)有阻力，空氣進(jìn)入汽缸后的壓力低于大氣壓力進(jìn)氣終了時(shí)汽缸內(nèi)的壓力約為0.08~0.09MPa，汽缸內(nèi)空氣的溫度則高于大氣溫度，一般溫度在4070℃。

 

　　進(jìn)氣過(guò)程對(duì)柴油機(jī)工作影響很大，進(jìn)氣沖程結(jié)束時(shí)，汽缸內(nèi)充氣量愈多，可以噴人的燃油量也愈多，燃燒過(guò)程放出的熱量就愈多，柴油機(jī)發(fā)出的功率就愈大。

 

　?。?）第二沖程：壓縮沖程［圖(b）~（c)］

 

　　活塞從下止點(diǎn)移動(dòng)到上止點(diǎn)，進(jìn)、排氣門都處于關(guān)閉狀態(tài)，活塞便逐漸將第一沖程吸入的空氣壓縮在燃燒室內(nèi)，使空氣的溫度和壓力升高。同時(shí)在壓縮沖程接近終了時(shí)，噴油器將高壓燃油噴入汽缸與高溫高壓空氣混合形成可燃混合氣，此時(shí)汽缸內(nèi)空氣溫度約在500~700℃范圍內(nèi)，壓力為2.74~4.9MPa。

 

　?。?）第三沖程：工作沖程［圖(c）~(d)］

 

　　活塞從上止點(diǎn)移動(dòng)到下止點(diǎn)，進(jìn)、排氣門仍然關(guān)閉。當(dāng)溫度超過(guò)柴油自燃點(diǎn)后，柴油便自行著火燃燒，產(chǎn)生大量熱能，使汽缸內(nèi)溫度和壓力急劇升高。高溫高壓氣體推動(dòng)活塞下移，經(jīng)連桿帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)，對(duì)外作功。這一沖程最高燃燒壓力約為6.0～9.0MPa，溫度最高可達(dá)1700~2000℃。隨著膨脹作用的進(jìn)行，熱能變成了機(jī)械能，汽缸內(nèi)氣體的壓力、溫度急劇下降，到膨脹終了時(shí)，汽缸內(nèi)的壓力已下降到0.24-~0.44MPa，溫度降到600~900℃。

 

　?。?）第四沖程：排氣沖程［圖（d）~（a)

 

　　活塞從下止點(diǎn)移動(dòng)到上止點(diǎn)，此時(shí)進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開(kāi)。膨脹終了的氣體已失去作功的能力，變成廢氣。為了使新鮮空氣重新進(jìn)入汽缸就必須排除廢氣。廢氣在活塞上行的排擠下，經(jīng)排氣門排出缸外。排氣終了時(shí)，汽缸內(nèi)的壓力約為0.103～0.108MPa，溫度約為350-600℃。

 

　　當(dāng)排氣終了時(shí)，活塞又回到上止點(diǎn)，至此單缸四沖程柴油機(jī)完成了一個(gè)工作循環(huán)。曲軸在這一工作循環(huán)中轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈，即720。（曲軸轉(zhuǎn)角），活塞則經(jīng)過(guò)四個(gè)沖程：進(jìn)氣、壓縮、工作、排氣。