柴油發(fā)動(dòng)機的優(yōu)點(diǎn)是扭矩大、經(jīng)濟性能好。柴油發(fā)動(dòng)機的工作過(guò)程與汽油發(fā)動(dòng)機有許多相同的地方，每個(gè)工作循環(huán)也經(jīng)歷進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程。但由于柴油機用的燃料是柴油，它的粘度比汽油大，不容易蒸發(fā)，而其自燃溫度卻比汽油低，因此，可燃混合氣的形成及點(diǎn)火方式都與汽油機不同。不同之處主要有，柴油發(fā)動(dòng)機的氣缸中的混合氣是壓燃的，而非點(diǎn)燃的。柴油發(fā)動(dòng)機工作時(shí)，進(jìn)入氣缸的是空氣，氣缸中的空氣壓縮到終點(diǎn)的時(shí)候，溫度可以達到500-700℃，壓力可以達到40—50個(gè)大氣壓?；钊咏现裹c(diǎn)時(shí)，供油系統的噴油嘴以極高的壓力在極短的時(shí)間內向氣缸燃燒室噴射燃油，柴油形成細微的油粒，與高壓高溫的空氣混合，可燃混合氣自行燃燒，猛烈膨脹產(chǎn)生爆發(fā)力，推動(dòng)活塞下行做功，此時(shí)溫度可達1900-2000℃，壓力可達60-100個(gè)大氣壓，產(chǎn)生的扭矩很大，所以柴油發(fā)動(dòng)機廣泛的應用于大型柴油設備上。

傳統柴油發(fā)動(dòng)機的特點(diǎn)：熱效率和經(jīng)濟性較好，柴油機采用壓縮空氣的辦法來(lái)提高空氣溫度，使空氣溫度超過(guò)柴油的自燃點(diǎn)，這時(shí)再?lài)娙氩裼?、柴油噴霧和空氣混合的同時(shí)自己點(diǎn)火燃燒。因此，柴油發(fā)動(dòng)機無(wú)需點(diǎn)火系統。同時(shí)，柴油機的供油系統也相對簡(jiǎn)單，因此柴油發(fā)動(dòng)機的可靠性要比汽油發(fā)動(dòng)機的好。由于不受爆燃的限制以及柴油自燃的需要，柴油機壓縮比很高。熱效率和經(jīng)濟性都要好于汽油機，同時(shí)在相同功率的情況下，柴油機的扭矩大，最大功率時(shí)的轉速低，適合于載貨汽車(chē)的使用。

但柴油機由于工作壓力大，要求各有關(guān)零件具有較高的結構強度和剛度，所以柴油機比較笨重，體積較大；柴油機的噴油泵與噴嘴制造精度要求高，所以成本較高；另外，柴油機工作粗暴，振動(dòng)噪聲大；柴油不易蒸發(fā)，冬季冷車(chē)時(shí)起動(dòng)困難。由于上述特點(diǎn)，以前柴油發(fā)動(dòng)機一般用于大、中型載重貨車(chē)上。傳統上，柴油發(fā)動(dòng)機由于比較笨重，升功率指標不如汽油機(轉速較低)，噪聲、振動(dòng)較高，炭煙與顆粒(PM)排放比較嚴重，所以一直以來(lái)很少受到轎車(chē)的青睞。特別是小型高速柴油發(fā)動(dòng)機的新發(fā)展，一批先進(jìn)的技術(shù)，例如電控直噴、共軌、渦輪增壓、中冷等技術(shù)得以在小型柴油發(fā)動(dòng)機上應用，使原來(lái)柴油發(fā)動(dòng)機存在的缺點(diǎn)得到了較好的解決，而柴油機在節能與CO2排放方面的優(yōu)勢，則是包括汽油機在內的所有熱力發(fā)動(dòng)機無(wú)法取代的，成為“綠色發(fā)動(dòng)機”。