柴油发电机组的燃料燃烧工作原理，核心是通过压燃式点火（无需火花塞），将柴油的化学能转化为机械能，再驱动发电机发电，整个过程遵循 “进气→压缩→做功→排气” 的四冲程循环，是典型的内燃机工作模式。
一、核心前提：柴油的压燃特性
柴油与汽油的关键区别在于自燃温度低（约 220-250℃，汽油约 427℃），且不易挥发。这一特性决定了柴油无需火花塞点火，只需通过活塞压缩气缸内的空气，使空气温度升高至柴油自燃温度，再喷入柴油即可自行燃烧，这是柴油燃烧原理的基础。
二、四冲程燃烧循环：能量转化的完整过程
柴油发电机组的发动机（柴油机）通过四个冲程（活塞上下往复四次，曲轴旋转两周）完成一次燃料燃烧和能量输出，每个冲程的核心任务不同：
1. 第一冲程：进气冲程（吸入新鲜空气）
动作：曲轴带动活塞从气缸顶部（上止点）向下运动，气缸容积增大，产生负压。
关键配合：进气门打开，排气门关闭，新鲜空气通过进气门被吸入气缸内。
目的：为后续压缩和燃烧储备足量空气（柴油燃烧需大量空气，空燃比约 18:1-22:1，远高于汽油的 14.7:1）。
2. 第二冲程：压缩冲程（压缩空气升温）
动作：活塞从气缸底部（下止点）向上运动，气缸容积缩小，空气被强行压缩。
关键配合：进、排气门均关闭，气缸内形成密封空间。
核心效果：空气被压缩至原体积的 1/16-1/22（压缩比远高于汽油机的 8:1-12:1），温度急剧升高至 700-900℃，远超柴油的自燃温度（220-250℃），为柴油喷入后立即燃烧做好准备。
3. 第三冲程：做功冲程（柴油燃烧，输出动力）
动作：当活塞接近上止点时，喷油嘴将柴油以雾状（高压喷射，压力约 10-20MPa）喷入气缸内。
核心反应：雾状柴油与高温高压空气迅速混合，瞬间自燃，产生大量高温高压气体（温度约 1800-2200℃，压力约 3-5MPa）。
能量转化：高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴旋转，将柴油的化学能转化为曲轴的机械能；曲轴再通过联轴器带动发电机转子旋转，最终实现 “机械能→电能” 的转换。
关键配合：进、排气门仍保持关闭，确保气缸内压力足够推动活塞做功。
4. 第四冲程：排气冲程（排出燃烧废气）
动作：活塞从下止点再次向上运动，气缸容积缩小，将燃烧后的废气（主要是 CO₂、H₂O、NOx 等）挤出气缸。
关键配合：排气门打开，进气门关闭，废气通过排气门排出至排气管，最终经消音器排放到大气中。
目的：清空气缸内的废气，为下一个循环的进气冲程做好准备，保证燃烧效率。
三、关键部件对燃烧的影响
柴油的高效燃烧依赖多个核心部件的协同，任一部件异常都会影响燃烧效果（如动力下降、油耗增加）：
部件名称 对燃烧的作用 常见问题影响
喷油嘴 将柴油雾化成细小油滴，确保与空气充分混合 雾化不良（如油嘴堵塞）会导致柴油无法完全燃烧，产生黑烟、油耗升高
喷油泵 为喷油嘴提供高压柴油（控制喷射压力和油量） 压力不足会导致喷油雾化差；油量不准会导致动力不足或过载
气缸套 / 活塞 形成密封的压缩空间，保证压缩压力和温度 磨损导致密封不良，压缩压力下降，空气温度达不到自燃温度，柴油无法燃烧
进气门 / 排气门 控制进排气时机，确保气缸密封 气门漏气会导致压缩压力下降，燃烧效率降低，废气残留增加
四、燃烧特点：与汽油机的核心差异
柴油的燃烧方式（压燃式）决定了其与汽油机（点燃式）的显著区别，也影响了柴油发电机组的性能：
燃烧速度慢，爆发力强：柴油雾化后与空气混合需要时间，燃烧过程相对缓慢，但燃烧产生的压力更高，因此柴油机的扭矩大、动力强，适合带动发电机这种恒定负载。
热效率高：更高的压缩比（16:1-22:1）使柴油机的热效率（约 30%-45%）远高于汽油机（约 20%-30%），因此柴油发电机组的油耗更低（同等功率下，柴油机油耗比汽油机低 30% 左右）。
无点火系统故障：无需火花塞和点火线圈，减少了因点火系统故障导致的停机问题，可靠性更高，适合长期连续运行（如应急供电、基站供电）。