發動機由曲柄連桿機構和配氣機構兩大機構以及冷卻、潤滑、點火、供油、起動系統等五大系統組成。發動機的工作原理是進氣-壓縮-噴油-燃燒-膨脹做功-排氣。以下是發動機的工作過程：1.進氣沖程中，進入氣缸的工質是純空氣。由於柴油機進氣系統阻力較低，進氣終端壓力PA=(0.85~0.95)P0高於汽油機。進氣終溫TA=300~340K，低於汽油機。2.壓縮沖程中，由於壓縮的工質是純空氣，所以柴油機的壓縮比高於汽油機(壹般ε=16~22)。壓縮結束時的壓力為3000~5000kpa，壓縮結束時的溫度為750~1000K，大大超過了柴油的自燃溫度(約520K)。3.作功沖程中，當壓縮沖程接近尾聲時，在高壓油泵的作用下，柴油以10MPa左右的高壓通過噴油器噴入氣缸燃燒室，短時間內與空氣混合後立即點燃燃燒。氣缸內的氣體壓力迅速上升，可達5000~9000kpa，最高溫度達到1800~2000K。柴油發動機由於是通過壓縮自燃的，所以稱為壓燃式發動機。4.排氣沖程中，柴油機與汽油機基本相同，只是排氣溫度比汽油機低。TR=700~900K壹般情況下。對於單缸發動機來說，其轉速不均勻，發動機工作不平穩，振動大。這是因為四個沖程中只有壹個做功，其他三個沖程都是消耗功率準備做功的沖程。
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