當進氣門開啟，排氣門關閉時，活塞從上止點運動到下止點，活塞上方的氣缸容積增大，產生真空度，氣缸內壓力下降到進氣壓力以下。在真空吸力的作用下，由化油器或汽油噴射裝置霧化的汽油與空氣混合形成可燃混合氣，通過進氣口和出氣口混合。進氣過程繼續，直到活塞通過下止點，進氣門關閉。然後向上的活塞開始壓縮氣體。
壓縮進排氣門全部關閉，氣缸內可燃混合氣被壓縮，混合氣的溫度和壓力升高。在活塞上止點前，可燃混合氣的壓力上升到約0.6-65438±0.2 MPa，溫度可達330-430℃。
當動力壓縮沖程即將結束時，在高壓油泵的作用下，柴油以約10MPa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自燃。缸內氣體壓力迅速上升，最大值為5000-5000 kPa，最高溫度為1800-2000 kKa。
柴油機的排氣與汽油機基本相同，但排氣溫度低於汽油機。壹般Tr=700-900K。對於單缸發動機來說，其轉速不均勻，發動機不穩定，振動大。這是因為四招只有壹招做功，其他三招都是消耗能量準備做功的。為了解決這個問題，飛輪必須有足夠的轉動慣量，這將導致整個發動機質量和尺寸的增加。
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