กระบวนการเผาไหม้ภายในเครื่องยนต์ดีเซล จะคล้ายกับเครื่องยนต์เบนซิน แต่การติดไฟภายในห้องเผาไหม้เครื่องยนต์เบนซินจะแตกต่างกันกับในห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์ดีเซลระบบเผาไหม้ภายในของเครื่องยนต์ จะทำงานโดยการสร้างระเบิดขนาดย่อม หรือแรงอัดในห้องเผาไหม้ของแต่ละกระบอกสูบ เพื่อดันลูกสูบลงไป เพื่อหมุนเพลาข้อเหวี่ยง พลังงานจากการหมุนเพลาข้อเหวี่ยงจะถูกถ่ายโอนไปที่ล้อ และทำให้ล้อขับเคลื่อนไปข้างหน้า เครื่องยนต์เผาไหม้ภายใน ส่วนใหญ่จะเป็นแบบ 4 จังหวะ หมายถึง จะมี 4 ขั้นตอนเกิดขึ้นภายในห้องเผาไหม้ คือ จังหวะดูด, อัด, ระเบิด และคายไอเสีย โดยทั่วไปเครื่องยนต์ดีเซล และเบนซิน จะทำตามขั้นตอนของเครื่องยนต์ 4 จังหวะ ถึงแม้ว่าการเผาไหม้จะแตกต่างกันอย่างมาก ระบบเผาไหม้ในห้องเครื่องยนต์เบนซิน หัวเทียนจะจุดประกายไฟ และผสมกันระหว่างน้ำมันเบนซิน และอากาศ ขณะที่ระบบเผาไหม้ในเครื่องยนต์ดีเซล เชื้อเพลิงจะถูกฉีดด้วยความดัน และอุณหภูมิสูง เพื่ออัดอากาศร้อนเข้าสู่กระบอกสูบ ทำให้มันเผาไหม้อย่างรวดเร็ว และขับเคลื่อนลูกสูบ กระบอกสูบ เครื่องยนต์จะประกอบด้วยกระบอกสูบ ภายในกระบอกสูบจะมีกระบวนการดูด อัด ระเบิด และคาย ดูด อากาศจะถูกอัดเข้าสู่กระบอกสูบที่ความดันสูงโดยผ่านวาล์วไอดี ทำให้ลูกสูบเคลื่อนที่ลงมาด้านล่าง อัด เมื่อเพลาข้อเหวี่ยงหมุนรอบ ลูกสูบจะถูกผลักกลับขึ้นไป เพื่อบีบอัดอากาศ ระเบิด การบีบอัดทำให้เพิ่มมวลอากาศร้อนสูงมากจนเมื่อฉีดเชื้อเพลิงดีเซลเข้าไป จะเกิดประกายไฟทันที นั่นคือ ขั้นตอนการระเบิด คาย เมื่อลูกสูบลงไปด้านล่างกระบอกสูบ วาล์วไอเสีย จะเปิดออกเพื่อคายไอเสีย (คาร์บอนไดออกไซด์) ออก และกระบอกสูบจะเริ่มขั้นตอนดูดอีกครั้ง
บทความแนะนำ