与四冲程汽油机相同，四冲程柴油机（压燃式发动机）在每个作业循环中也阅历进气、紧缩、胀大（做功）和排气四个冲程。因为柴油机所用柴油的粘度比汽油高，不易蒸腾，自燃温度比汽油低，所以可燃气体混合物的构成和焚烧不同于汽油。汽油发动机。

  为四冲程柴油机的作业循环（原理）示意图。柴油发动机在进气冲程中吸入纯洁空气。紧缩冲程结束时，经过喷油泵将柴油增压至10MPa以上，经过喷油器的高压喷发将柴油涣散成数百万细微的油雾喷入气缸.紧缩的高温文高压空气混合构成可燃混合物。

  因而，柴油混合气的构成不同于汽油机，它是在气缸内构成的。1—喷油器2—排气阀3—进气阀4—气缸5—喷油泵6—活塞7—连杆8—曲轴柴油机紧缩结束时，气缸内气压可达3.5~4.5MPa，且温度高达750～1000K，远高于柴油的自燃温度。因而，柴油喷入气缸后，在极短的时间内与高温度高压力空气混合后当即自燃焚烧。

  气缸内的气压急剧上升到6~9MPa，温度也上升到2000~2500K。在高压气体的驱动下，活塞向下运动，带动曲轴旋转做功，废气被也经过排气管排放到大气中。与汽油机比较，柴油机具有更高的紧缩比和更低的燃油耗费率，因而具有更加好的燃油经济性和环保性，而且柴油机没有电气和焚烧系统故障。可是，柴油机转速低、质量高、制作和保护本钱高。柴油机的这些缺陷正在逐步被战胜，运用也渐渐变得广泛。

  现在，一些轿车还运用柴油发动机。关于单缸发动机来说，滚动曲轴的动力只来自做功冲程，其他三个冲程由贮存能量的飞轮的惯性来保持。很明显，在做功冲程中，曲轴的转速比其他3个冲程高，所以它的转速不均匀，所以发动机作业不顺利，振荡大。

  运用多缸发动机能够补偿上述缺乏。现代轿车中运用最多的是四缸、六缸和八缸发动机。关于多缸四冲程发动机的每个气缸，一切的作业进程与上述完全相同，次序相同，但一切气缸的做功冲程并不是同时发生的。

  例如，在四缸发动机中，曲轴每转半圈就有一个气缸在做功，而在八缸发动机中，曲轴每转1/4圈就有一个气缸在做功。多缸发动机做功冲程的曲轴距离角为720°/i（i为气缸数）。气缸越多，发动机作业越平稳。可是，当发动机气缸数添加时，发动机的结构一般会变得复杂，发动机的尺度和质量也会添加。