柴油机的工作是由进气、压缩、做功和排气这四个过程来完成的，这四个过程构成了一个工作循环。活塞经过四个过程才能完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。

（1）进气行程：任务是使气缸内充满新鲜空气。进气冲程开始时，活塞位于上止点，此时气缸内的燃烧室中还留有一些废气。曲轴旋转时，活塞由上止点向下止点移动，同时进气门打开。随着活塞的向下运动，气缸内活塞上面的容积逐渐增大，形成负压，外面的空气就不断地充人气缸。进气过程中气缸内的气体压力低于大气压力，其值为0.085-0.095MPa，整个进气过程中，气缸内气体压力大致保持不变。

（2）压缩行程：压缩冲程开始时，活塞从下止点向上止点运动。其功用是提高空气的温度和压力，为燃料自行着火和膨胀做功创造条件。当活塞上行，进气门关闭，气缸内的空气受到压缩，容积的不断变小，压力和温度不断升高，压缩终点的压力和湿度与压缩比有关。一般压缩终点的压力和温度：Pc=4.0-8.0MPa,Tc=750-950K。柴油的自燃温度约为543-563K，压缩终点的温度要比柴油自燃的温度高很多，足以保证喷人气缸的燃油自行着火燃烧。

当活塞运行到上止点前的某个位置，燃油经过喷油器喷人气缸，喷人气缸的柴油并不是立即着火，而是经过物理化学变化之后才着火燃烧，这段时间有0.001-0.005s，称为着火延迟期。因此，要在曲柄转至上止点前10°-35°曲柄转角时开始将雾化的燃料喷人气并使曲柄在上止点后5°-10°时，在燃烧室内达到最高燃烧压力，迫使活塞向下运膨胀做功行程开始。

（3）做功行程：做功行程也称为燃烧膨胀做功行程，在这个行程开始时，大部分喷缸动人燃烧室内的燃料都燃烧了。燃烧时放出大量的热量，气体的燃气压力和温度便急剧升高，最高点的压力和温度：Pz=6.0-15.0MPa;Tz=1800-2200K。最高燃烧压力与压缩终点压力之比（Pz/Pc），称为燃烧时的压力升高比，用λ表示。根据柴油机类型的不同，在最大功率时λ值的范围：

λ=Pz/Pc=1.2-2.5

活塞在高温高压气体的作用下向下运动，通过连杆使曲轴转动，对外做功。随着活塞的下行，气缸的容积增大，气体的压力下降，做功行程在活塞行至下止点、排气门打开时结束。

（4）排气行程：排气行程的功用是把膨胀后的废气排出去，以便充填新鲜空气，为下一个循环的进气做准备。做功行程中活塞运动到下止点附近时，排气门开起，活塞由下止点向上止点运动，并把废气排出气缸外。

由于排气系统存在着阻力，所以在排气行程开始时，气缸内的气体压力比大气压力高0.025-0.035MPa，温度几＝1000-1200K。为了减少排气时活塞运动的阻力，排气门在下止点前就打开了。排气门一打开，具有一定压力的气体就立即冲出缸外，缸内压力迅速下降。活塞向上运动时，继续将气缸内的残余废气挤压出去。

排气行程结束之后，又开始了进气行程，整个工作循环就依照上述过程不断地重复进行。周而复始，即达到不断的对外做功的目的。