发动机工作循环主要由进气<!--、压缩<!--、做功<!--和排气<!--四个关键阶段构成。在四行程发动机中，每个循环曲轴旋转720°，活塞经历四次上行和下行，分别经过上下止点四次。
1、进气冲程<!--
进汽缸的工质为纯空气。由于柴油机的进气阻力相对较小，进气终点压力pa通常为(0.85～0.95)*p0，高于汽油机。进气温度Ta保持在300～340K，低于汽油机。
2、压缩冲程<!--
由于压缩物质是纯净空气，柴油机的压缩比通常比汽油机更高（一般为ε=16～22）。压缩终点压力可达3 000～5 000kPa，温度升至750～1 000K，远超过柴油的自然着火点（约520K）。
3、做功冲程<!--
接近压缩冲程尾声时，柴油机借助高压油泵以约10MPa的压力将柴油喷入燃烧室。在极短时间内，柴油与空气混合并迅速自行燃烧。燃烧产生的高压气体压力可达5 000～9 000kPa，温度高达1 800～2 000K。柴油机因其靠压缩自燃燃烧，被称为压燃式发动机。
4、排气冲程<!--
相较于汽油机，柴油机的排气过程基本相似，但排气温度较低，一般为700～900K。单缸发动机因其工作不均匀，振动较大，因为只有做功冲程产生动力，其他冲程则消耗动力。为解决这一问题，飞轮需有足够大的转动惯量，但这会导致发动机重量和尺寸增加。现代汽车多采用四缸、六缸和八缸发动机来改善性能。
总的来说，发动机工作循环由四个阶段构成，其中柴油机的独特性在于其更高的压缩比和燃烧方式。为了平衡动力输出和振动问题，现代汽车倾向于采用多缸发动机，如四缸、六缸或八缸配置。