康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)是四沖程高速柴油機(jī)，其工作原理主要由進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣四個(gè)沖程完成一個(gè)工作循環(huán)。

首先是進(jìn)氣沖程，進(jìn)入氣缸的工作介質(zhì)是純空氣，由于進(jìn)氣系統(tǒng)阻力小，進(jìn)氣終端壓力較高，進(jìn)氣終溫較低。

接下來(lái)是壓縮沖程，由于壓縮的工質(zhì)是純空氣，柴油機(jī)的壓縮比高于汽油機(jī)，壓縮結(jié)束時(shí)壓力和溫度都很高。

在動(dòng)力沖程，當(dāng)壓縮沖程接近尾聲時(shí)，高壓油泵將柴油以高壓噴入氣缸燃燒室，短時(shí)間內(nèi)與空氣混合后立即點(diǎn)燃燃燒，氣缸內(nèi)氣體壓力迅速上升，由于是通過(guò)壓縮自燃，所以稱(chēng)為壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。

最后是排氣沖程，排氣和汽油機(jī)基本相似，只是排氣溫度比汽油機(jī)低。

康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)是進(jìn)行工作循環(huán)、完成能量轉(zhuǎn)換的主要機(jī)構(gòu)，包括機(jī)體組、活塞連桿組、曲軸飛輪組三大局部。機(jī)體組主要由汽缸體、曲軸箱、汽缸套、汽缸墊、油底殼和汽缸蓋等組成，是柴油機(jī)的骨架。

活塞連桿組主要由活塞、活塞環(huán)、活塞銷(xiāo)、連桿及連桿軸承等零件組成，活塞與汽缸蓋、汽缸壁等共同組成燃燒室，承受氣體壓力并通過(guò)活塞銷(xiāo)傳給連桿，以推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。

曲軸飛輪組主要由曲軸、飛輪、扭轉(zhuǎn)減振器、皮帶輪、正時(shí)齒輪等組成。

康明斯 NTA855 型柴油機(jī)汽缸體為灰鑄鐵鑄造，采用單體可拆卸濕式缸套，冷卻效果好，采用兩缸一蓋，每個(gè)缸均采用四個(gè)氣門(mén)。汽缸蓋一側(cè)有進(jìn)氣道，另一側(cè)有排氣道。

活塞由耐熱性和耐磨性良好的共晶硅鋁合金制成，屬于直接噴射式燃燒室，在活塞頂部有ω形凹坑，有三道氣環(huán)、一道油環(huán)。

康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)壓縮制動(dòng)(iBrake)只有在減速狀態(tài)下進(jìn)行，發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮制動(dòng)不向氣缸噴油，在壓縮沖程后期 iBrake 打開(kāi)排氣門(mén)放氣，之后關(guān)閉排氣門(mén)，做功沖程活塞下行相當(dāng)于抽真空，阻礙曲軸旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)效果。在排氣凸輪上增加了一個(gè)額外的升程，ECM 通過(guò)一套集成在排氣搖臂上的裝置，改變排氣門(mén)的氣門(mén)間隙。制動(dòng) iBrake 工作過(guò)程包括發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)不開(kāi)啟和開(kāi)啟時(shí)的不同狀態(tài)，以及制動(dòng)解除的多種情況。