自由排气阶段由于气门开启只能逐渐增大其流通截面，如果排气门在活塞到达下止点才开启，则气缸内的压力（柴油机膨胀终了时的压力约为0. 3 MPa左右）因气门流通截面增大过慢而下降迟缓，不能实现充分排气。而且在活塞向上止点运动时将会形成较大的反压力，增加排气行程中所消耗的功率。因此，有必要使排气门在膨胀行程接近终了，活塞尚未到达下止点前就开始打开，即排气提前，通常排气提前角是在下止点前40°～80°曲轴转角。利用燃气的压力向缸外排气，称为自由排气。