柴油机的工作过程可以分为四个行程，即进气、压缩、燃烧和排气。这四个行程依次进行，实现了能量的转化和传递。
在进气行程中，活塞向下运动，气门打开，汽缸内的混合气通过进气门进入。在这个过程中，汽缸内的压力低于大气压力，使混合气进入汽缸。
接下来是压缩行程，活塞向上运动，气门关闭。这样，气缸内的混合气体会受到活塞的压缩而增加压力和温度。这种高压和高温的状态为下一步的燃烧提供了条件。
燃烧行程是柴油机最重要的一步。在压缩达到一定程度后，柴油油泵将柴油经喷油嘴喷入气缸。喷入的柴油与高温高压的空气迅速混合，并在瞬间自燃。这种燃烧产生的能量推动活塞向下运动，从而驱动曲轴旋转。
最后是排气行程，活塞再次向上运动，而废气则通过排气门排出。这样，一个完整的工作循环就完成了。