四冲程柴油机的工作循环包括进气、压缩、做功和排气四个过程。在每个活塞冲程中，进气门和排气门的开闭以及曲柄连杆机构的运动与汽油机完全相同。只是因为柴油和汽油的性能不同，所以柴油和汽油发动机在混合气形成和点火的方法上有着根本的区别。

1.进气冲程：在柴油机的进气冲程中，只有纯空气被吸入气缸。

2.压缩冲程：因为柴油机的压缩比大，所以压缩冲程末期的气体压力高。

3.工作旅程：在压缩冲程结束时，喷油泵将柴油泵入喷油器，并通过喷油器将其喷入燃烧室。因为喷射压力很高，而喷射孔的直径很小，所以喷射的柴油是细雾形式。细小的油滴在热空气中迅速蒸发，借助空气的运动，迅速与空气混合，形成可燃混合物。由于气缸内的温度远高于柴油的自燃点，柴油立即点燃燃烧。燃烧气体的压力和温度迅速上升，其体积迅速膨胀。在气体压力的作用下，活塞推动连杆，连杆推动曲轴转动做功。

4.排气跳闸：当排气冲程开始时，排气门打开，进气门仍然关闭，燃烧后的废气排出气缸。