以四冲程柴油机为例，对柴油机的工作原理进行介绍。四冲程柴油机的四个冲程方便称为进气、压缩、作功和排气冲程。
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1.四冲程正时相位图
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正时相位图是用来识别所有四个冲程是何时发生的方法。在相位图上画出了四冲程发动机的各个过程。在相位图顶部，活塞正好处在上止点(TDC)位置。TDC之前发生的过程称为DC(上止点前)，上止点后发生的称为ATDC(上止点后)。相位图的底部是活塞处于下止点(BDC)位置。
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2.四冲程柴油工作原理
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（1）进气冲程
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在进气冲程过程中，活塞在曲轴的带动下，从上止点移动到下止点、此时进气门打开，排气门关闭。由于气缸内容积增大，气缸内压力低于大气压、新鲜空气通过吸气门进入气缸。由于进气系统有阻力，空气进入气缸后的压力低于大气压。进气结束时气缸内的压力约为0.8～o.9个大气压，温度在40～70℃。此过程结束时，气缸内充其量越多，可以喷入的燃油量也越多，燃烧过程放出的能量就越多，柴油机发出的功率就越大；
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（2）压缩冲程
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活塞从下止点移动到上止点，进、排气门都处于关闭状态，活塞将冲程吸入的空气压缩在燃烧室内，使空气的温度和压力升高。此过程结束时，气缸内空气温度约在500～700℃，压力为27～49个大气压；
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（3）作功冲程
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活塞从上止点移动到下止点，进、排气门都处于关闭，压缩过程结束时，喷油器将高压燃油喷人气缸，与高温高压空气混合，由于温度高于柴油自燃点，产生大量热能，使气缸内温度和压力急剧升高。高温高压气体推动活塞下移、经连杆带动曲轴旋转，对外做功，此过程燃烧压力约为60～90个大气压、温度达到1700～2000℃。随着膨胀作用的进行，热能转变为机械能，气缸内气体的压力、温度急剧下降，到膨胀结束时，气缸内的压力下降至4个大气压，温度降到600～900℃。
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（4）排气冲程
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排气冲程活塞从下止点移动到上止点，此时进气门关闭，排气门打开。膨胀结束后，气缸内气体已失去做功的能力，称为废气。为了使新鲜空气重新进入气缸，需将废气排出。废气在活塞上行的排挤下，经过排气门到出缸外。排期结束时，气缸内的压力约为1.03～1.08个大气压，温度约为350～600℃。
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至此，活塞又回到上止点，单缸四冲程柴油机完成一个工作循环，曲轴转动两圈。实际情况下，柴油机的进、排气门动作的时间并非活塞移动到上、下止点，而是进气门在上止点前打开，下止点后关闭；排气门在下止点前打开，上止点后关闭。
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从四冲程柴油机的四个工作过程可以看出，只有作功的，其他三个冲程为辅助过程，需要消耗能量。所耗能量，单缸柴油机由飞轮储存的能量提供，多缸柴油机则靠其他缸的作功冲程来提供。、
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我们发电机出租中会经常遇到租用中的柴油机被烧毁，那么该如何预防被烧毁的方法呢？如果要避免柴油发电机组在运行中被烧毁，除了运行前采取必要的各种技术保护措施保护外，还得采用以下几个有效方式：【方式一】注意柴油发电机组使用环境是否清洁——柴油发电机组使用环境的影响：发电机组在运行中，若有尘土、水渍和其他杂物进入其内部，会形成短路介质，可损坏导线绝缘层，造成匝间短路，电流，温度升高而烧毁柴油发电机组。——预防不良环境所造成柴油发电机组损坏的方法：应防止尘土、水渍和其他杂物进入柴油发电机组内部，还要经常给发电机组的外部打扫卫生，不要让柴油发电机组的散热筋内有尘土和其它杂物，确保柴油发电机组的散热状况良好。【方式二】在使用柴油发电机组过程中做到“勤观察”、“仔细听”，闻到异味马上停机观察发电机组有无振动、噪声和异常气味。柴油发电机组在运行中，尤其是大功率柴油发电机组更要经常检查地脚螺栓、柴油发电机组端盖、轴承压盖等是否松动，接地装置是否可靠等。若发现柴油发电机组振动加剧，噪声和出现异味，必须尽快停机，查明原因排除故障。【方式三】保持柴油发电机组不要超负荷工作机组由于负荷过大，电压过低或被带动的机械卡滞等都会造成柴油发电机组过载运行。柴油发电机组在运行中，要注意经常检查传动装置运转是否灵活、可靠；连轴器的度是否标准；齿轮传动的灵活性等，若发现有卡滞现象，应立即停机排除故障后再运行。【方式四】定期检查和维修柴油发电机组的控制设备，保证其正常工作机组控制设备技术状况的好坏，对柴油发电机组的正常启动起着决定性的作用。柴油发电机组的控制设备应设在干燥、通风和便于操作的位置，并定期除尘。经常检查接触器触点、线圈铁芯、各接线螺丝等是否可靠，机械部位动作是否灵活，使其保持良好的技术状态，从而保证柴油发电机组顺利工作而不被烧毁。【方式五】经常检查柴油发电机组三相电流是否平衡三相异步柴油发电机组，其三相电流任何一相电流与其他两相电流平均值之差不允许超过10%，这样才能保证柴油发电机组安全运行。如果超过则表明柴油发电机组有故障，应查明原因排除故障后再运行。【方式六】经常检查柴油发电机组运行中温度和温升是否过高要经常检查发电机组轴承是否过热、缺油，若发现轴承附近的温升过高，就应立即停机检查。轴承的滚动体、滚道表面有无裂纹、划伤或损缺，轴承间隙是否过大晃动，内环在轴上有无转动等。出现上述现象，必须更新轴承。
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