柴油机原理包括进气、压缩、做功和排气四大过程
以四冲程柴油机为例，对柴油机的工作原理进行介绍。四冲程柴油机的四个冲程分别称为进气、压缩、作功和排气冲程。四冲程正时相位图，正时相位图是用来识别所有四个冲程是何时发生的方法。在相位图上画出了四冲程发动机的各个过程。在相位图顶部，活塞正好处在上止点位置。之前发生的过程称上止点前，上止点后发生的称为上止点后。相位图的底部是活塞处于下止点位置。
柴油发动机结构图
1、进气冲程
活塞在曲轴的带动下，从上止点移动到下止点，此时进气门打开，排气门关闭。由于气缸内容积增大，气缸内压力低于大气压。因此，新鲜空气通过吸气门进入气缸。由于进气系统有阻力，空气进人气缸后的压力低于大气压。进气结束时气缸内的压力约为0.8~0.9个大气压，温度在40、70℃。此过程结束时，气缸内充其量越多，可以喷入的燃油量也越多，燃烧过程放出的能量就越多，柴油机发出的功率就越大；
柴油发动机工作原理图
2、压缩冲程
活塞从下止点移动到上止点，进、排气门都处于关闭状态，活塞将第一冲程吸入的空气压缩在燃烧室内，使空气的温度和压力升高。此过程结束时，气缸内空气温度约在500~700℃，压力为27~49个大气压。
3、作功冲程
活塞从上止点移动到下止点，进、排气门依然关闭。压缩过程结束时，喷油器将高压燃油喷人气缸，与高温高压空气混合，山于温度高于柴油自燃点，自行产生燃烧，产生大量热能，使气缸内温度和压力急剧升高。高温高压气体推动活塞下移，经连杆带动曲轴旋转，对外做功。此过程最高燃烧压力约为60~90个大气压，温度最高达到1700~2000℃。随着膨胀作用的进行，热能转变为机械能，气缸内气体的压力、温度急剧下降，到膨胀结束时，气缸内的压力下降至4个大气压，温度降到600~900℃。
（1）在做功冲程中，如果没有足够的空气与燃油混合，仅增加燃油歧管压力或燃油量来喷入更多的燃油不会产生更大的动力。空气量不足会导致动力下降、冒烟、排气温度过高以及降低发动机寿命。
（2）影响进气的因素包括：进气通道的平滑度、弯道的角度、个数及进风口尺寸等。
（3）空气经过虑清器进入进气管，气流受到阻力会降低汽缸进气量。因此当发动机在含尘量比较高的环境中工作时，需要对空气虑清器进行频繁的定期保养。
柴油机做功示意图.
4、排气冲程
活塞从下止点移动到上止点，此时进气门关闭，排气门打开。膨胀结束后，气缸内气体已失去做功的能力，称为废气。为了使新鲜空气重新进人气缸，需将废气排出。废气在活塞上行的排挤下，经过排气门到出缸外。排期结束时，气缸内的压力约为1.03~1.08个大气压，温度约为350~600℃。
至此，活塞又回到上止点，四冲程柴油机完成一个工作循环，曲轴转动两圈。此外，实际情况下，柴油机的进、排气门动作的时间并非活塞移动到上、下止点，而是进气门在上止点前打开，下止点后关闭；排气门在下止点前打开，上止点后关闭。
