| 柴油机是用柴油作燃料的内燃机。柴油机的构造跟汽油机相似，主要区别是柴油机汽缸的顶部有一个喷油嘴，而没有火花塞。柴油机的每一个工作循环也是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成的。 柴油机与汽油机的工作过程也有所不同，表现在吸气冲程中。汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入汽缸里的只是空气。在压缩冲程末，柴油机把吸入的气体的体积压缩得比汽油机更小，压强更大，温度也更高。在做功冲程，汽油机利用火花塞产生电火花点燃燃料。柴油机是在压缩冲程结束时，由喷油嘴向汽缸内喷射雾状柴油，雾状柴油弥散在高温高压空气中，便立即燃烧。（结合教科书图2-2-10，更有助于对柴油机工作过程的了解）
这种压缩空气、提高空气温度以至自行点燃的办法是德国人狄塞尔（Rudolf Diesel，1858—1913）于1892年提出的，他取得了这一技术方案的专利权，所以柴油机又叫做狄塞尔发动机。下面，我们再对柴油机的优缺点以及应用稍做进一步的认识。
图1 柴油机发明者狄塞尔
与汽油机相比，除了上述构造和工作过程的异同外，柴油机有什么优缺点呢？
我们先从这两种内燃机的燃油——柴油和汽油说起。柴油和汽油都是从石油原油中通过蒸馏、裂化等工艺提炼出来的，是多种烷烃（CxHy）的混合物，当然，它们的组成成分不同。其中，柴油的分子比汽油的分子中的C、H两元素要多；柴油的挥发性没有汽油那么强；柴油的着火点也比较高。
通过化学课的学习我们知道，烷烃与氧气完全燃烧后，会生成CO2和H2O，并释放热量。组成成分的差异，使得柴油燃烧时释放热量更“剧烈”，汽缸内的燃气压强巨大。再加上柴油机采用的压燃式点火方式，须对汽缸进行较大压缩才能使缸内温度足够高，这更对汽缸的坚固性提出了巨大要求。这些因素，就要求柴油机各有关零件具有较高的结构强度和刚度。所以柴油机比较笨重，体积较大；工作过程也比较“粗暴”，振动噪声大。
柴油机工作时，燃料和空气的混合是在发动机燃烧室（汽缸）内进行的——柴油高压喷入燃烧室，压缩着火后边喷边燃烧。这种混合方式，比起汽油机中先将汽油挥发（汽油的挥发性能也较好）再与空气混合，然后送入汽缸压缩点燃的方式，柴油与空气的混合就没有那么均匀了。这会导致有些油料没法完全燃烧，可能在高温缺氧时，炭化形成炭烟。这也是我们在以前常常看到柴油机工作时黑烟滚滚的原因。从另一方面来说，为了克服以上缺陷，柴油机的喷油泵与喷油嘴制造精度要求高，成本也较高。
另外，由于柴油不易蒸发且凝固点比较高，所以柴油机在冬季冷车时起动会有些困难。 以上所说的都是柴油机的缺点，其实，柴油机也有它的优势。柴油车比汽油车省油，这是由发动机技术特点所决定的。因为压燃式的柴油机比点燃式的汽油机具有更高的能量转换，能源消耗为汽油机的45%—60%，加上柴油价格比汽油价格低，发动机相比汽油机少了复杂的高压点火装置，寿命也普遍比汽油机产品更长，因此柴油机的燃油经济性比汽油机更好。 同时，柴油机在安全性和环保性方面相比汽油机也有优势。柴油不易挥发，着火点较高，不易因偶然情况被点燃或发生爆炸；二氧化碳的排放量也比汽油机大约低30%—35%。
另外，柴油机在动力性方面也与汽油机的差距很小，有些性能参数甚至要好于汽油机，例如柴油机的低速扭矩（可以简单理解为“扭转车轮的力矩”）比较大，这表现在以柴油机为动力的车辆爬坡能力比汽油车要强，低速情况下加速也比汽油车快。
随着技术的不断发展，在高速、大功率状态下的表现也越来越令人满意。而以柴油机为动力装置的车辆在尾气排放和降低噪声这两个方面也取得了很大的进步。
说到柴油机的应用，大家最容易想到的是在田间工作的农用机械了。其实柴油机的用途很广泛，它还被用在很多汽车、船舶上。早期的柴油机由于转速难以提高、质量大、制造和维修费用高（前面我们说过，喷油泵和喷油嘴制作精度要求较高）等许多原因，一般都被用在装载质量为5t以上的货车上。但近年来随着技术的进步以及柴油品质的提高（如满足欧Ⅲ、欧Ⅳ排放标准的燃油），各汽车公司已经开始将柴油机安装在各种轿车和轻型车上了，许多家庭用车已经出现了柴油版。随着各国能源结构的调整，相信在将来，轿车和轻型车领域汽油机一统天下的局面将会改变。
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