1、進氣行程 進入汽缸的工質是純空氣。由於柴油機進氣系統阻力較小，進氣終點壓力pa=(0.85～0.95)p0，比汽油機高。進氣終點溫度Ta=300～340K，比汽油機低。

2、壓縮行程 由於壓縮的工質是純空氣，因此柴油機的壓縮比比汽油機高(一般為ε=16～22)。壓縮終點的壓力為3000～5000kPa，壓縮終點的溫度為750～1000K，大大超過柴油的自燃溫度(約520K)。

3、做功行程 當壓縮行程接近終了時，在高壓油泵作用下，將柴油以10MPa左右的高壓透過噴油器噴入汽缸燃燒室中，在很短的時間內與空氣混合後立即自行發火燃燒。汽缸內氣體的壓力急速上升，最高達5000～9000kPa，最高溫度達1800～2000K。由於柴油機是靠壓縮自行著火燃燒，故稱柴油機為壓燃式發動機。

4、排氣行程 柴油機的排氣與汽油機基本相同，只是排氣溫度比汽油機低。一般Tr=700～900K。對於單缸發動機來說，其轉速不均勻，發動機工作不平穩，振動大。這是因為四個行程中只有一個行程是做功的，其他三個行程是消耗動力為做功做準備的行程。 為了解決這個問題，飛輪必須具有足夠大的轉動慣量，這樣又會導致整個發動機質量和尺寸增加。採用多缸發動機可以彌補上述不足。現代汽車用多采用四缸、六缸和八缸發動機。

1、進氣行程 進入汽缸的工質是純空氣。由於柴油機進氣系統阻力較小，進氣終點壓力pa=(0.85～0.95)p0，比汽油機高。進氣終點溫度Ta=300～340K，比汽油機低。

2、壓縮行程 由於壓縮的工質是純空氣，因此柴油機的壓縮比比汽油機高(一般為ε=16～22)。壓縮終點的壓力為3000～5000kPa，壓縮終點的溫度為750～1000K，大大超過柴油的自燃溫度(約520K)。

3、做功行程 當壓縮行程接近終了時，在高壓油泵作用下，將柴油以10MPa左右的高壓透過噴油器噴入汽缸燃燒室中，在很短的時間內與空氣混合後立即自行發火燃燒。汽缸內氣體的壓力急速上升，最高達5000～9000kPa，最高溫度達1800～2000K。由於柴油機是靠壓縮自行著火燃燒，故稱柴油機為壓燃式發動機。

4、排氣行程 柴油機的排氣與汽油機基本相同，只是排氣溫度比汽油機低。一般Tr=700～900K。對於單缸發動機來說，其轉速不均勻，發動機工作不平穩，振動大。這是因為四個行程中只有一個行程是做功的，其他三個行程是消耗動力為做功做準備的行程。 為了解決這個問題，飛輪必須具有足夠大的轉動慣量，這樣又會導致整個發動機質量和尺寸增加。採用多缸發動機可以彌補上述不足。現代汽車用多采用四缸、六缸和八缸發動機。