柴油機是用柴油作燃料的內燃機。柴油機屬于壓縮點火式發動機，它又常以主要發明者狄塞爾的名字被稱為狄塞爾引擎。
柴油機在工作時，吸入柴油機氣缸內的空氣，因活塞的運動而受到較高程度的壓縮，達到500～700℃的高溫。然后將燃油以霧狀噴入高溫空氣中，與高溫空氣混合形成可燃混合氣，自動著火燃燒。燃燒中釋放的能量作用在活塞頂面上，推動活塞并通過連桿和曲軸轉換為旋轉的機械功。
分類
柴油機可按不同特征分類：按轉速分為高速、中速和低速柴油機；按燃燒室的型式分為直接噴射式、渦流室式和預燃室式柴油機等；按氣缸進氣方式分為增壓和非增壓柴油機；按氣體壓力作用方式分為單作用式、雙作用式和對置活塞式柴油機等；按用途分為船用柴油機、機車柴油機等。
柴油機種類繁多：
①按工作循環可分為四沖程和二沖程柴油機。
②按冷卻方式可分為水冷和風冷柴油機。
③按進氣方式可分為增壓和非增壓（自然吸氣）柴油機。
④按轉速可分為高速(大于1000轉/分)、中速（350～1000轉/分）和低速（小于350轉/分）柴油機。
⑤按燃燒室可分為直接噴射式、渦流室式和預燃室式柴油機。
⑥按氣體壓力作用方式可分為單作用式、雙作用式和對置活塞式柴油機等。
⑦按氣缸數目可分為單缸和多缸柴油機。
⑧按用途可分為船用柴油機、機車柴油機、汽車柴油機、發電柴油機、農用柴油機、工程機械用柴油機等。
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