クランク角度とは多気筒エンジンの場合に各気筒のクランクアームが軸心を中心にして互いに開き合って配置されている角度をいう。　

　着火角度とは今1つのシリンダが上死点に達し着火燃焼し、そして次の着火を起すシリンダが上死点に至るまでの角度である。　

　その角度は次のようにして算出する。　

(クランクが2回転に1回の着火であるから360゜の2倍となる)

　クランク角度は振動を防止し効率をよくするために次の事を考えて定められている。　

[1]　ピストンや連接棒などの慣性によって生ずる振動防止をエンジン全体から見てアームを配置する。

　弁調整をするときは、この着火順序に従って実施すれば無駄を省くことができる。　

[2]　各クランク軸に与える回転力を均等にして回転性能を良好にする。　

[3]　クランク軸のネジリ振動をなるべく少なくする。　

[4]　主軸受に対し互いにとなり合った気筒から連続的に荷重を与えないようにする。

　以上にのべたような配慮からクランク角度と着火角度が定められ、着火順序が決められる。参考までに着火順序とクランク角度を1・10表に示す。

　1gの燃料を燃焼させるためには理論上15gの空気が必要とされている。しかし燃焼は短時間で行われるので、実際の空気量は、理論的に必要な空気量より多く供給しなければ、完全燃焼させることは出来ない。実際に供給している空気量と、理論上必要とする空気量との割合を空気過剰率と云い、負荷時の空気過剰率は1.5〜2.0であるが、過剰空気量が多いと、それだけ排気損失が大きくなるので、完全燃焼が行われる範囲内でなるべく少ない方がよい。

　熱効率とは、供給した燃料の発熱量と、実際に有効な仕事に変えられた熱量の割合をパーセント(％)で表したもので、1・11表に示す如くディーゼルエンジンは熱機関の内では、一番熱効率が優れている。　

　供給された燃料の発熱量は、有効な仕事、即ち軸出力として取り出されるもの以外は、大部分が排気損失と、冷却水損失として失われている。これらに費やされた熱量の割合を算出したものを熱勘定という。ディーゼルエンジン及びガソリンエンジンの熱勘定を1・9図に示す。

　燃料噴射弁から燃焼室内に噴射された燃料の粒子は、高温高圧の空気によって加熱されて温度が上がり、気化が始まって着火燃焼する。その時間は極めて短時間であるが、その間にクランク軸は相当の角度を回転する。燃焼によるシリンダ内の圧力変化とクランク軸の回転角度を示すと1・10図のようになる。A点で燃料の噴射が始まるが、すぐには着火されず、燃料が気化されて着火温度に達し着火するB点まで、しばらく時間を要する。このA点からB点迄の期間を「着火遅れの期間」と云う。B点で着火すると、今までに噴射された燃料が急速に燃焼して最高圧力のC点に達する。燃料の噴射はD点で終わるが、それまでに完全に燃焼しきれなかった燃料は、その後の膨張期間中(D点〜E点迄を後燃え期間と云う)に燃焼しE点で燃焼が終わる。

　ディーゼルエンジンは、前項で記した如く、燃焼室内に噴射された燃料が即着火するのではなく着火するまでに時間的な遅れが生じる。着火遅れ期間が長くなりすぎた場合、この着火遅れ期間中に噴射された燃料が、着火と同時に一度に燃焼するため、燃焼圧力が異常に高くなり、衝撃波が発生して、機械部分を激しく振動させる甲高い打撃音が発生する。この音をディーゼルノックという。