船用柴油机的工作原理过程
船用柴油机的工作原理过程
船用柴油机的工作原理过程引言概述：船用柴油机是船舶主要的动力来源，其工作原理过程复杂且精密。
了解船用柴油机的工作原理过程对于船舶工程师和船员来说至关重要。
本文将详细介绍船用柴油机的工作原理过程，以帮助读者更好地理解船用柴油机的运行机制。
一、进气过程1.1 进气门打开船用柴油机在工作时，进气门会打开，使空气进入气缸。
1.2 压缩空气进入气缸的空气会被活塞向上压缩，增加空气密度和压力。
1.3 燃油喷入在压缩空气的同时，燃油会通过喷油器喷入气缸，与压缩空气混合。
二、压缩过程2.1 活塞向上运动压缩空气和燃油混合物会被活塞向上挤压，使其达到高温高压状态。
2.2 点火在压缩过程结束时，点火系统会引燃混合物，产生爆炸力推动活塞向下运动。
2.3 排气门关闭同时，排气门会关闭，防止燃烧产物逆流。
三、燃烧过程3.1 燃烧点火后，燃料和空气混合物会燃烧，释放热量和能量。
3.2 活塞推动曲轴燃烧产生的气体压力会推动活塞向下运动，带动曲轴旋转。
3.3 产生动力曲轴的旋转运动将机械能转换为动力，驱动船舶前进。
四、排气过程4.1 排气门开启燃烧结束后，排气门会打开，排放燃烧产物和废气。
4.2 活塞向上运动活塞会向上运动，将废气排出气缸。
4.3 清洁环境排气过程不仅排放废气，还可以通过废气处理系统清洁废气，保护环境。
五、循环过程5.1 连续循环船用柴油机的工作原理是一个连续的循环过程，不断地进行进气、压缩、燃烧和排气。
5.2 高效能柴油机的工作原理过程高效能、稳定可靠，是船舶动力系统的首选。
5.3 维护保养为了保持船用柴油机的正常运行，定期维护保养是必不可少的。
总结：船用柴油机的工作原理过程是一个复杂而精密的系统，包括进气、压缩、燃烧、排气和循环过程。
了解船用柴油机的工作原理有助于提高船舶工程师和船员对船用柴油机的操作技能和故障排除能力。
希望本文的介绍能够帮助读者更好地理解船用柴油机的工作原理过程。
船舶柴油机的工作原理
船舶柴油机的工作原理引言概述：船舶柴油机是船舶动力系统的核心部件，它以其高效、可靠的特点成为航海领域的主流动力装置。
本文将详细介绍船舶柴油机的工作原理，包括燃油供给系统、压缩系统、燃烧系统、冷却系统和排气系统五个部分。
一、燃油供给系统：1.1 燃油贮存：船舶柴油机通常采用燃油贮存系统，通过燃油贮存罐储存燃油，并通过燃油泵将燃油送至燃油滤清器。
1.2 燃油过滤：燃油滤清器用于过滤燃油中的杂质，确保燃油的清洁度，防止对柴油机零部件造成损害。
1.3 燃油喷射：燃油喷射系统通过喷油泵将高压燃油送入喷油嘴，喷油嘴将燃油雾化后喷入气缸，与压缩空气混合。
二、压缩系统：2.1 活塞压缩：柴油机的压缩系统由气缸、活塞和气缸盖组成。
当活塞下行时，气缸内的空气被压缩，提高其温度和压力。
2.2 气缸盖：气缸盖上设置了进气门和排气门，通过控制这两个门的开闭来实现气缸内空气的进出。
2.3 涡轮增压器：柴油机还可以配备涡轮增压器，通过利用排气气流驱动涡轮，增加进气压力，提高燃烧效率。
三、燃烧系统：3.1 点火：柴油机使用高压电弧点火系统，通过点火塞产生高压电弧点燃喷入气缸的燃油雾化物。
3.2 燃烧过程：燃油雾化物在气缸内与压缩空气混合后，由于高温高压条件下的自燃反应，产生爆发性燃烧，释放出大量热能。
3.3 燃烧效率：柴油机的燃烧效率高，主要原因是燃油雾化细小，与空气充分混合，燃烧更完全。
四、冷却系统：4.1 水冷系统：船舶柴油机通常采用水冷系统进行冷却，通过循环水冷却剂来吸收发动机产生的热量。
4.2 水泵：水泵负责将冷却液循环供给发动机，以保持发动机在适宜的工作温度范围内。
4.3 散热器：散热器通过将冷却液与外界空气进行换热，将发动机产生的热量散发出去。
五、排气系统：5.1 排气门：排气门负责排出燃烧产生的废气，保持气缸内的压力平衡。
5.2 涡轮增压器：涡轮增压器在排气系统中也起到重要作用，通过利用废气驱动涡轮，减少废气排放。
船用柴油机的工作原理过程
船用柴油机的工作原理过程引言概述：船用柴油机是船舶上常用的动力装置，它通过燃烧柴油来产生动力，驱动船舶航行。
本文将详细介绍船用柴油机的工作原理过程，包括燃油喷射、压缩、燃烧、排气等五个部分。
一、燃油喷射1.1 燃油供给系统：船用柴油机的燃油供给系统包括燃油箱、燃油滤清器、燃油泵等组成。
燃油从燃油箱中经过滤清器过滤后，由燃油泵提供压力，送入喷油器。
1.2 喷油器：喷油器是船用柴油机中的关键部件，它通过控制喷油器的喷油量和喷油时间来实现燃油的喷射。
喷油器内部有喷孔，当燃油经过喷孔时，形成细小的燃油雾化，便于燃烧。
1.3 燃油喷射过程：当喷油器接收到来自燃油泵的高压燃油后，喷油器会根据控制信号控制喷油量和喷油时间，将燃油以一定的速率喷入燃烧室，与空气混合。
二、压缩2.1 活塞运动：船用柴油机中的活塞通过连杆与曲轴相连，当曲轴转动时，活塞上下运动。
活塞在上行过程中将空气吸入气缸，然后在下行过程中将空气压缩。
2.2 压缩比：压缩比是指活塞上行过程中压缩空气的程度，它与发动机的性能和燃烧效率有关。
船用柴油机通常具有较高的压缩比，以提高燃烧效率。
2.3 压缩过程：在活塞上行过程中，气缸内的空气被压缩，空气的温度和压力逐渐增加，形成高压高温的压缩空气。
三、燃烧3.1 点火：燃烧过程开始前，柴油机中的喷油器会在压缩空气中喷入一定量的燃油。
当压缩空气达到一定温度和压力时，燃油会自燃，引发燃烧过程。
3.2 燃烧过程：燃烧过程是指燃油与压缩空气混合后的自燃过程。
在燃烧过程中，燃油会迅速燃烧，释放出大量的热能，将热能转化为机械能，推动活塞运动。
3.3 燃烧产物：燃烧过程中，燃油和空气混合后产生的燃烧产物主要有二氧化碳、水蒸气和氮氧化物等。
四、排气4.1 排气阀门：船用柴油机中的排气阀门负责控制燃烧产物的排出。
当活塞下行时，排气阀门打开，将燃烧产物排出气缸。
4.2 排气过程：排气过程是指燃烧产物从气缸中排出的过程。
排气过程需要保证足够的排气时间，以确保燃烧产物充分排出，为下一个工作循环做准备。
1第一章船舶柴油机概述
第二次世界大战到20世纪50年代中后期，柴油机在此期间完 成了大缸径、焊接结构、废气涡轮增压以及使用劣质燃油等 四项重大技术成果，并逐步发展了船用低速柴油机系列。 废气涡轮增压技术在船用二冲程柴油机上的成功使用是船用 低速柴油机发展中的重要里程碑；是船用低速柴油机的第一 次飞跃，在与蒸汽动力装置的竞争中柴油机逐渐取得了领先 地位。 从20世纪60年代到70年代船用低速柴油机进入了黄金时期， 船用低速柴油机的性能参数大致范围为缸径D=600~1050mm； 行程S=1 000~1800mm，单缸有效功率达3000kW，单机组 达36000kW，耗油率为210g/kW· h，有效热效为40％。发展 顺序是增大机组功率，提高可靠性，提高经济性。 20世纪70年代的两次能源危机。石油产品价格大幅度上涨使 船舶柴油机的燃油费用支出一跃占总营运成本的40%~50%； 降低柴油机的燃油支出费用、提高柴油机经济性已成为第一 要求。 70年代末到80年代，各类柴油机均采用多种节能措施 降低油耗率，努力提高柴油机的有效热效率；
课时分配 7 9 6 10 10 8 10 5 5 4 6 4
先修课程 《工程热力学与传热学》、《流体力学》、 《工程力学》、《轮机工程材料》、《机械设 计基础》 教 材 孙培廷：船舶柴油机. 大连海事大学出版社， 2002年2月。 主要参考书 （1）钱耀南：船舶柴油机； 大连：大连海事大 学出版社， 1999年1月。 （2）杜荣铭：船舶柴油机（轮机员培训教材）. 大连：大连海事大学出版社，1999.11.
一、船舶柴油机概述
机械设备可分为动力机械和工作机械两大类。 1、动力机械：是将其他形式的能量，如热能、电能、风能等转 化为机械能. 2、工作机械：是利用机械能来完成所需的工作。 3、热能动力装置：机械能⇔热能 4、热机：把燃料燃烧的化学能转变为热能再转变为机械能输出。 热机在工作过程中需要完成两次能量转化过程。第一次能量转化 过程是将燃料的化学能通过燃烧转化为热能。第二次能量转化过 程是将热能通过工质膨胀转化为机械能。 燃烧的条件 ：可燃物、一定的温度、助燃物。 热机分为：内燃机、外燃机。 （1）内燃机：两次能量转化过程是在同一机械设备的内部完成的 机械。有汽油机、柴油机、燃气轮机。 特点：机械能量损失小，具有较高的热效率。 1）柴油机：是以柴油为燃料的内部混合压燃式内燃机。 2）汽油机：是以汽油为燃料的外部混合点燃式内燃机。 3）燃气轮机：是以燃气为燃料点燃式内燃机。
船用柴油机余热利用发电系统使用计划方案(二)
船用柴油机余热利用发电系统使用计划方案一、实施背景船用柴油机在运行过程中会产生大量的余热，如果这些余热不能得到有效利用，不仅会造成能源的浪费，还会增加环境污染。
为了充分利用船用柴油机的余热，提高能源利用效率，减少环境污染，我们计划实施船用柴油机余热利用发电系统。
二、工作原理船用柴油机余热利用发电系统是通过将船用柴油机产生的余热转化为电能的一种设备。
具体工作原理如下：1.收集余热：在船用柴油机排气系统中安装余热回收装置，将排出的高温废气中的余热收集起来。
2.热交换：将收集到的余热传递给工作介质，使其温度升高。
3.蒸汽发电：将温度升高的工作介质送入蒸汽发电机组，通过蒸汽发电产生电能。
4.发电供电：将发电产生的电能供应给船舶的各个电气设备使用。
三、实施计划步骤1.方案设计：根据船舶的具体情况，确定船用柴油机余热利用发电系统的设计方案，包括余热回收装置的选择和布置、热交换设备的选型和安装、蒸汽发电机组的选购和安装等。
2.设备采购：根据设计方案，采购所需的设备和材料。
3.设备安装：按照设计方案，对余热回收装置、热交换设备和蒸汽发电机组进行安装调试。
4.系统调试：对安装完成的船用柴油机余热利用发电系统进行调试，确保其正常运行。
5.运行监测：对系统进行运行监测，收集数据并进行分析，及时发现问题并进行修复。
6.效果评估：对船用柴油机余热利用发电系统的效果进行评估，包括发电效率、能源利用率和环境效益等方面的评估。
四、适用范围船用柴油机余热利用发电系统适用于各种船舶，特别是那些需要大量电能供应的船舶，例如客轮、货轮等。
此外，该系统也适用于其他需要利用柴油机余热的场合，例如发电厂、工厂等。
五、创新要点1.余热回收装置的设计：采用高效的余热回收装置，最大限度地收集船用柴油机排出的余热。
2.热交换设备的选型：选择高效的热交换设备，提高工作介质温度，提高蒸汽发电效率。
3.蒸汽发电机组的选购：选择性能稳定、效率高的蒸汽发电机组，确保发电系统的可靠性和稳定性。
船用柴油机
船用柴油机船用柴油机是一种广泛使用于船只的内燃机，能够为船只提供动力。
本文将介绍船用柴油机的工作原理、特点、应用领域以及相关发展趋势。
一、船用柴油机的工作原理船用柴油机是一种内燃机，通过将柴油燃料与空气混合后，经过压缩和点火，从而产生高温高压的气体，驱动活塞运动，最终转化为机械能，提供船只的动力。
船用柴油机的工作原理可以概括为四个过程：进气、压缩、燃烧和排气。
在进气过程中，气缸内的活塞向下运动，使气缸内的空气通过气门进入气缸；在压缩过程中，活塞向上运动，将气缸内空气压缩；在燃烧过程中，燃油喷入气缸并点火，使燃油燃烧产生高温高压气体，驱动活塞运动；在排气过程中，废气通过排气门排出气缸。
这样循环不断重复，实现了发动机的连续工作。
二、船用柴油机的特点1. 高效：船用柴油机具有较高的热效率和机械效率，能将燃料的能量转化为动力输出，使船只拥有更好的性能和经济性。
2. 节能环保：船用柴油机燃烧过程中产生的废气相对较少，废气排放比较洁净，对环境污染较小；同时，船用柴油机的燃油消耗相对较低，能够实现节能目标。
3. 动力强劲：船用柴油机具有较高的功率和扭矩输出，能够满足船只在各种航行工况下的动力需求。
4. 可靠性好：船用柴油机具有结构简单、故障率低、使用寿命长等特点，能够在极端的船舶环境下稳定工作。
三、船用柴油机的应用领域船用柴油机广泛应用于各类船只，包括商船、客船、客货混合船、渔船、海洋工程船、军舰等。
根据船只的规模和用途不同，船用柴油机的功率、尺寸和性能也有所差异。
在商船领域，船用柴油机主要应用于集装箱船、散货船等，为船只提供稳定可靠的动力；在客船领域，船用柴油机被广泛应用于邮轮、客运船等，为乘客提供舒适的航行体验；在海洋工程领域，船用柴油机被用于海洋勘探、海上钻探等项目，为工作船只提供强大动力支持。
四、船用柴油机的发展趋势随着船舶行业的发展和环保意识的增强，船用柴油机也在不断发展和创新。
以下是船用柴油机的一些发展趋势：1. 清洁能源：为了减少船舶对环境的污染，船用柴油机逐渐向清洁能源过渡，采用LNG（液化天然气）等低碳燃料代替传统柴油，减少污染物排放。
船舶柴油机的工作原理
船用柴油机的工作原理二冲程柴油机的工作原理通过活塞的两个冲程完成一个工作循环的柴油机称为二冲程柴油机，油机完成一个工作循环曲轴只转一圈，与四冲程柴油机相比，它提高了作功能力，在具体结构及工作原理方面也存在较大差异。
二冲程柴油机与四冲程柴油机基本结构相同，主要差异在配气机构方面。
二冲程柴油机没有进气阀，有的连排气阀也没有，而是在气缸下部开设扫气口及排气口；或设扫气口与排气阀机构。
并专门设置一个由运动件带动的扫气泵及贮存压力空气的扫气箱，利用活塞与气口的配合完成配气，从而简化了柴油机结构。
图是二冲程柴油机工作原理图。
扫气泵附设在柴油机的一侧，它的转子由柴油机带动。
空气从泵的吸入吸入，经压缩后排出，储存在具有较大容积的扫气箱中，并在其中保持一定的压力。
现以图说明二冲程柴油机的工作原理。
燃烧膨胀及排气冲程：燃油在燃烧室内着火燃烧，生成高温高压燃气。
活塞在燃气的推动下，由上止点向下运动，对外作功。
活塞下行直至排气口打开（此时曲柄在点位置，此时燃气膨胀作功结束，气缸内大量废气靠自身高压自由排气，从排气口排人到排气管。
当气缸内压力降至接近扫气压力时（一般扫气箱中的扫气压力为0 12，下行活塞把扫气口3打开（此时曲柄在点4的位置，扫气空气进入气缸，同时把气缸内的废气经排气口赶出气缸。
活塞运行到下止点，本冲程结束，但扫气过程一直持续到下一个冲程排气口关闭（此时曲柄在点位置为止。
·4· 342 第三篇船舶柴油机检修图二冲程柴油机工作原理示意图扫气及压缩冲程：活塞由下止点向上移动，活塞在遮住扫气口之前，由扫气泵供给储存在扫气箱内的空气，通过扫气口进入气缸，气缸中的残存废气被进入气缸的空气通过排气口扫出气缸。
活塞继续上行，逐渐遮住扫气口，当扫气口完全关闭后（此时曲柄在点位置，空气停止充人，排气还在进行，这阶段称为“过后排气阶段”。
排气口关闭时（此时曲柄在点位置，气缸中的空气就开始被压缩。
当压缩至上止点前点时，喷油器将燃油喷人气缸，与高温高压的空气相混合，随即在上止点附近发火，自行着火燃烧。
船用柴油机的工作原理过程
船用柴油机的工作原理过程引言概述：船用柴油机是一种常见的船舶动力装置，它以柴油为燃料，通过内燃机的工作原理将化学能转化为机械能，推动船舶前进。
本文将详细介绍船用柴油机的工作原理过程，包括进气、压缩、燃烧、排气和冷却五个部分。
一、进气：1.1 空气进入：船用柴油机通过进气门将空气引入气缸内。
1.2 过滤处理：在空气进入气缸之前，需要通过空气滤清器进行过滤处理，以防止灰尘和杂质进入气缸，影响燃烧效果。
1.3 进气增压：为了提高燃烧效率，某些船用柴油机还配备了进气增压装置，通过增加进气压力，增加气缸内的空气密度。
二、压缩：2.1 活塞向上运动：活塞在曲轴的推动下向上运动，使气缸内的空气被压缩。
2.2 压缩比：柴油机的压缩比通常较高，一般在16:1到22:1之间，以确保燃烧效果良好。
2.3 温度升高：由于气体在被压缩的过程中，分子间的碰撞增加，使气体温度升高。
三、燃烧：3.1 燃油喷射：在活塞上行到达顶点时，燃油通过喷油器喷射到气缸内。
3.2 燃烧反应：燃油与压缩空气混合后，在高温高压的条件下发生燃烧反应，产生高压燃气。
3.3 驱动活塞：高压燃气推动活塞向下运动，通过连杆和曲轴传递动力。
四、排气：4.1 气缸底部开启排气门：当活塞下行到达底点时，气缸底部的排气门开启，将燃烧产生的废气排出。
4.2 废气排放：废气经过排气管道排出船舶外部，减少对环境的污染。
4.3 排气门关闭：当活塞下行到达底点后，排气门关闭，为下一个工作循环做准备。
五、冷却：5.1 冷却系统：船用柴油机配备了冷却系统，通过循环冷却剂（通常是水）降低发动机的温度。
5.2 散热：冷却剂流经发动机的散热器，在与外界空气接触的过程中散发热量。
5.3 保持适宜温度：冷却系统能够保持发动机在适宜的温度范围内运行，防止过热损坏。
结论：船用柴油机的工作原理过程包括进气、压缩、燃烧、排气和冷却五个部分。
在进气过程中，空气经过过滤处理和增压装置进入气缸；压缩过程中，活塞向上运动将空气压缩，提高燃烧效率；燃烧过程中，燃油喷射并与空气混合，产生高压燃气驱动活塞运动；排气过程中，废气经过排气门排出；冷却过程中，冷却系统降低发动机温度，保持适宜运行状态。
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船用柴油机的工作原理
二冲程柴油机的工作原理Two stroke diesel engine work principle 通过活塞的两个冲程完成一个工作循环Working cycle的柴油机称为二冲程柴油机，油机完成一个工作循环曲轴只转一圈，与四冲程柴油机相比，它提高了作功能力，在具体结构及工作原理方面也存在较大差异。
二冲程柴油机与四冲程柴油机基本结构相同，主要差异在配气机构Distribution device方面。
二冲程柴油机没有进气阀Inlet valve，有的连排气阀Exhaust valve也没有，而是在气缸下部开设扫气口Scavenging port及排气口vent；或设扫气口与排气阀机构Exhaust valve mechanism。
并专门设置一个由运动件Moving parts带动的扫气泵Scavenging pump及贮存压力空气的扫气箱Scavenging box，利用活塞与气口的配合完成配气distribution，从而简化了柴油机结构。
燃烧膨胀及排气冲程Combustion expansion and exhaust stroke：燃油在燃烧室Combustion chamber内着火燃烧，生成高温高压燃气。
活塞在燃气的推动下，由上止点向下运动，对外作功。
活塞下行直至排气口打开，下行活塞把扫气口打开，扫气空气进入气缸,同时把气缸内的废气经排气口赶出气缸。
活塞运行到下止点，本冲程结束，但扫气过程一直持续到下一个冲程排气口关闭。
扫气及压缩冲程Scavenging and compression stroke：
活塞由下止点向上移动，活塞在遮住扫气口之前，由扫气泵Scavenging pump供给储存在扫气箱内的空气，通过扫气口进入气缸，气缸中的残存废
气被进入气缸的空气通过排气口扫出气缸。
活塞继续上行，逐渐遮住扫气口，当扫气口完全关闭后，空气停止充人，排气还在进行，这阶段称为“过后排气阶段”。
排气口关闭时，气缸中的空气就开始被压缩。
当压缩至上止点前时，喷油器将燃油喷人气缸，与高温高压的空气相混合，随即在上止点附近发火，自行着火燃烧。
本冲程结束，并与前一冲程形成一个完整的工作循环。
二冲程柴油机与四冲程柴油机相比具有一些明显优点，当然也存在本身固有的缺点。
四冲程柴油机的工作原理Four stroke diesel engine work principle 柴油机的工作是由吸气、压缩、做功和排气这四个过程来完成的，这四个过程构成了一个工作循环。
活塞走四个过程才能完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。
一. 吸气冲程Suction stroke
第一冲程——吸气，它的任务是使气缸内充满新鲜空气。
当吸气冲程开始时，活塞位于上止点Top dead center，气缸内的燃烧室中还留有一些废气Exhaust gas。
当曲轴旋转肘，连杆使活塞由上止点向下止点移动，同时，利用与曲轴相联的传动机构Drive mechanism使吸气阀打开。
随着活塞的向下运动，气缸内活塞上面的容积逐渐增大：造成气缸内的空气压力低于进气管内的压力，因此外面空气就不断地充入气缸。
在进气过
程中由于空气通过进气管和进气阀时产生流动阻力，所以进气冲程的气体压力低于大气压力，其值为0.085～0.095MPa，在整个进气过程中，气缸内气体压力大致保持不变。
当活塞向下运动接近下止点时，冲进气缸的气流仍具有很高的速度，惯性很大，为了利用气流的惯性来提高充气量，进气阀在活塞过了下止点以后才关闭。
虽然此时活塞上行，但由于气流的惯性，气体仍能充人气缸。
压缩冲程Compression stroke
第二冲程——压缩。
压缩时活塞从下止点向上止点运动，这个冲程的功用有二，一是提高空气的温度，为燃料自行发火作准备：二是为气体膨胀作功创造条件。
当活塞上行，进气阀关闭以后，气缸内的空气受到压缩，随着容积的不断细小，空气的压力和温度也就不断升高，压缩终点的压力和湿度与空气的压缩程度有关，即与压缩比有关，一般压缩终点的压力和温度为：Pc=4～8MPa,Tc=750～950K。
柴油的自燃温度约为543—563K，压缩终点的温度要比柴油自燃的温度高很多，足以保证喷入气缸的燃油自行发火燃烧。
喷入气缸的柴油，并不是立即发火的，而且经过物理化学变化之后才发火，这段时间大约有0.001～0.005秒，称为发火延迟期Ignition delay。
因此，要在曲柄转至上止点前10～35°曲柄转角时开始将雾化的燃料喷入气缸，并使曲柄在上止点后5～10°时，在燃烧室内达到最高燃烧压力，迫使活塞向下运动。
燃烧膨胀冲程Combustion expansion stroke
第三冲程——做功。
在这个冲程开始时，大部分喷入燃烧室内的燃料都燃烧了。
燃烧时放出大量的热量，因此气体的压力和温度便急剧升高，活塞在高温高压气体作用下向下运动，并通过连秆使曲轴转动，对外作功。
所以这一冲程又叫作功或工作冲程Working stroke。
随着活塞的下行，气缸的容积增大，气体的压力下降，工作冲程在活塞行至下止点，排气阀打开时结束。
排气冲程Exhaust stroke
第四冲程——排气。
排气冲程的功用是把膨胀后的废气排出去，以便充填新鲜空气，为下一个循环的进气作准备。
当工作冲程活塞运动到下止点附近时，排气阀开起，活塞在曲轴和连杆的带动下，由下止点向上止点运动，并把废气排出气缸外。
由于排气系统存在着阻力,为了减少排气时活塞运动的阻力，排气阀在下止点前就打开了。
排气阀一打开，具有一定压力的气体就立即冲出缸外，缸内压力迅速下降，这样当活塞向上运动时，气缸内的废气依靠活塞上行排出去。
为了利用排气时的气流惯性使废气排出得干净，排气阀在上止点以后才关闭。
由于进、排气阀都是早开晚关的；所以在排气冲程之末和进气冲程之初，活塞处于上止点附近时，有一段时间进、排气阀同时开起，这段时间用曲轴转角来表示，称为气阀重叠角。
排气冲程结束之后，又开始了进气冲程，于是整个工作循环就依照上述过程重复进行。
由于这种
柴油机的工作循环由四个活塞冲程即曲轴旋转两转完成的，故称四冲程柴油机。
在四冲程柴油机的四个冲程中，只有第三冲程即工作冲强才产生动力对外作功，而其余三个冲程都是消耗功的准备过程。
为此在单缸柴油机上必须安装飞轮flywheel，利用飞轮的转动惯性Rotational inertia，使曲轴在四个冲程中连续而均匀地运转。