柴油机的燃烧基本上是喷雾的非定常紊流扩散燃烧．即在燃烧室所限制的狭窄空间内的高温、高压环境下，经高压喷射的高浓度燃料喷雾在空间分配不均的状态下，在极短的时间内，进行的一种燃烧形态。柴油机的燃烧是实际发动机中最复杂的一种燃烧。关于柴油机的紊流混合机理目前还有一些不明之处。随着燃烧中的流动测量、温度测量以及缸内气体分析等测最技术的发展，对柴油机燃烧过程的分析正在进一步深化。
柴油机的燃烧过程在时间上可分为四个时期，如图

 

从燃料喷射时刻到着火时刻的时间（或曲轴转角）间隔称为着火延迟期：在着火延迟期内，喷人到燃烧室高温、高压气体中的燃料进行着雾化、加热、蒸发、扩散与空气混合等物理变化，以及燃料分子的裂化、低温氧化等化学变化，在此期间，物理过程和化学过程是同时进行的

在燃料十六烷值一定的情况下，决定着火延迟期的主要因素是燃烧室的温度和压力，压缩比增加和燃烧量显著增大。进行进气预热、增压等都会使压缩终了时的温度、压力增加，使着火延迟期缩短，最近的研究表明．即使在着火延迟期内，由于焰前反应或燃料的热分解也会有少量的H2、H2O等生成

 

 

着火一开始．在着火延迟期内形成的可燃混合气几乎同时着火，这期间产生的火焰是不辉光火焰，或半辉光火焰．是属于预混合气的燃烧

着火延退期的大小直接影响着在这一速燃期内的燃料燃烧量，图的示快速压缩机装置模拟柴油机燃烧的实验结果，、当空气温度下降时，着火延迟期加长，速燃期的压力升．速燃期的压力升高率与，

若压力升高率增大，不仅导致柴油机运行粗暴，而在于还使NOx的排气量也大幅度增加。

 

缓燃期具有扩散燃烧的特征．其混合气形成的速度控制燃烧速度， 若在此燃烧阶段内，采取措施使蒸发的燃油能及日得到足够的空气．尽快地形成混合气，就能保证迅速而完全的燃烧，从而提高柴油机的热效率和降低排气烟度

后燃期

 

从缓燃期终点起到燃油堪本燃烧完止，这一阶段的终点较难确定．一般是在喷射终了后，曲轴转角约为上止点后10度一20度处，此时火焰的进展逐渐缓慢，局部区域的燃烧或氧化还在进行，但此期间的放热率已很低