柴油在氣缸內燃燒是一個復雜的物理－化學變化過程，燃燒過程的完善程度，直接影響著柴油機的作功能力、熱效率和使用期限，其燃燒過程劃分為四個階段：
A 燃燒準備階段（滯燃期） 從燃油噴入到著火開始這一時期為燃燒準備階段。在這一階段，燃油需加熱、蒸發(fā)、擴散并與氣流混合等物理準備過程，以及分解、氧化等化學準備過程。
B 速燃階段 從著火開始到氣缸內出現(xiàn)最高壓力時止的這一階段。當少量柴油著火以后，可燃混合氣的數量繼續(xù)增加火焰迅速傳播，燃燒速度加快，放熱速率高。氣缸內的壓力和溫度急劇升高。但壓力升高過快時，會使曲柄連桿機構受到很大的沖擊載荷，并伴隨有尖銳的敲擊聲，柴油機工作粗爆，這種情況應予以限制。為使柴油機工作平穩(wěn)，最大壓力增長率不應超過292kPa～588kPa／1°（曲軸轉角）。
C 主燃階段（緩燃期） 從爆發(fā)壓力出現(xiàn)點到最高燃燒溫度出現(xiàn)點之間的階段為主燃階段。本階段的特點是噴油已經結束，大部分的燃油在此期間燃燒，放出總熱量的約80％左右，燃氣溫度上升到最高點。但由于活塞的下移，氣缸容積增大，所以氣缸內的壓力變化不大。供油在這一階段結束。
D 過后燃燒階段 從最高燃燒溫度點到燃燒結束止的階段。在這一階段，氧氣已大量消耗，后期噴入的燃油就沒有足夠的氧氣與之混合進行燃燒，加之活塞的進一步下移，氣缸內壓力和溫度有較大的下降，使燃燒條件更加惡化，以致燃油燃燒不完全，出現(xiàn)排氣冒黑煙現(xiàn)象，使有關零部件熱負荷增加，影響柴油機經濟性和使用壽命，所以應盡量減少后燃期的燃燒
