喷油混合（滞后）期：在压缩行程将要完成的时刻，开始喷入燃油，与压缩气体进行混合。压力和温度急剧上升。此时活塞尚未到达上止点。
着火膨胀期：燃油继续喷入，压力和温度继续上升，温度超过柴油的燃点，可能会有一个或几个高温着火点，会迅速扩展，引燃混合气，产生燃烧膨胀，推动活塞下行。此过程发生在上止点附近，活塞完成由上行到下行的转折。
随喷随燃期：燃油继续喷入，活塞继续下行，燃烧持续进行，直至喷油结束。
从开始喷入直至结束，喷油是连续的。从开始燃烧直至停止燃烧，气缸压力几乎是等同的。因此，柴油机的燃烧又称为“等压燃烧”。这是柴油机的动力特性远优于汽油机的原因。
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