张衡的四大发明是浑天仪、地动仪、水运仪象台、指南针。

1、浑天仪是一种用于模拟天体运动的仪器，能够表示日月星辰的运行轨迹，帮助人们计算日期和时间。

2、地动仪是世界上已知的最早的地震检测仪器，能够指示地震的方向，张衡的地动仪是一个铜制的球体，内部装有摆动的铜球，当地震发生时，铜球会自动落下并发出警报。

3、水运仪象台的设计理念对后世产生了深远的影响。水运仪象台是一种利用水力驱动的天文观测仪器，能够更精确地模拟天体的运动。

4、在磁学方面的研究为后来指南针的发明奠定了基础。