柴油发动机的工作原理和过程是通过压缩空气产生高热,喷入雾化的柴油后爆炸膨胀,使活塞沿气缸作不等速的高速直线往复运动,经过曲柄连杆机构将活塞的直线运动转换为曲柄的旋转运动,从而输出机械功。
柴油发动机与汽油发动机的区别在于,虽然它们的工作过程有许多相似之处,如每个工作循环都经历进气、压缩、做功、排气四个行程,但由于柴油的粘度比汽油大,不易蒸发,而自燃温度却较低,因此柴油机的可燃混合气形成及点火方式都与汽油机不同。柴油机采用压燃的方式,而不是点燃。
柴油发动机的优点是燃油经济性好,尾气中氮氧化合物较低,低速大扭矩等特点。因此,柴油机被欧系车广泛使用。在欧洲先进汽车工业的推动下,柴油机的性能和工况已经与汽油机相差无几,不再是平顺性和噪声等缺点的问题。