柴油车的工作原理基于四冲程循环：进气、压缩、做功和排气。首先，活塞在曲轴带动下向下移动，进气门打开，新鲜空气被吸入气缸。随后，活塞向上移动，进排气门关闭，空气被压缩。在压缩过程中，高压空气达到自燃点，柴油喷入气缸，与空气混合后燃烧，产生动能。这股动能推动活塞向下，通过曲柄连杆机构转化为曲轴的旋转运动，从而输出动力。最后，活塞再次向上移动，排气门打开，废气被排出气缸，完成一个工作循环。
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