1.2.2 四沖程柴油機的工作原理

四沖程柴油機和四沖程汽油機的工作過程相同，每一個工作循環同樣包括進氣、壓縮、作功和排氣四個行程，但由于柴油機使用的燃料是柴油，柴油與汽油有較大的差別，柴油黏度大、不易蒸發、自燃溫度低，故可燃混合氣的形成、著火方式、燃燒過程以及氣體溫度壓力的變化都和汽油機不同，下面主要分析一下柴油機和汽油機在工作過程中的不同點。

四沖程柴油機在進氣行程中所不同的是柴油機吸入汽缸的是純空氣而不是可燃混合氣，在進氣通道中沒有化油器，進氣阻力小，進氣終了時氣體壓力略高于汽油機而氣體溫度略低于汽油機。進氣終了時氣體壓力約為0.0785～0.0932MPa，氣體溫度約為300～370K。

壓縮行程壓縮的也是純空氣，在壓縮行程接近上止點時，噴油器將高壓柴油以霧狀噴入燃燒室，柴油和空氣在汽缸內形成可燃混合氣并著火燃燒。柴油機的壓縮比比汽油機的大很多（一般為16～22），壓縮終了時氣體溫度和壓力都比汽油機高，大大超過了柴油機的自燃溫度。壓縮終了時，氣體壓力約為3.5～4.5MPa，氣體溫度約為750～1000K，柴油機是壓縮后自燃著火的，不需要點火，故柴油機又稱為壓燃機。

柴油噴入汽缸后，在很短的時間內與空氣混合后便立即著火燃燒，柴油機的可燃混合氣是在汽缸內部形成的，而不像汽油機混合氣主要是在汽缸外部的化油器中形成的。柴油機燃燒過程中汽缸內出現的最高壓力要比汽油機高得多，可高達6～9MPa，最高溫度也可高達2000～2500K。作功終了時，氣體壓力約為0.2～0.4MPa，氣體溫度約為1200～1500K。

柴油機的排氣行程和汽油機一樣，廢氣同樣經排氣管排入到大氣中去，排氣終了時，汽缸內氣體壓力約為0.105～0.125MPa，氣體溫度約為800～1000K。

柴油機與汽油機比較，柴油機的壓縮比高、熱效率高；燃油消耗率低，同時柴油價格較低。因此，柴油機的燃料經濟性能好，而且柴油機的排氣污染少，排放性能較好，港口機械中使用較多。但它的主要缺點是轉速低、質量大、噪聲大、振動大、制造和維修費用高。在其發展過程中，柴油機不斷發揚優點、克服缺點、提高速度，有望得到更廣泛應用。