При работе дизельного двигателя в его цилиндры всасывается чистый воздух, который сжимается до высокого давления. При этом температура воздуха поднимается до 700 - 900°С, превышающую температуру воспламенения дизельного топлива. Топливо впрыскивается в цилиндр с некоторым опережением и воспламеняется. Таким образом, свечи зажигания для воспламенения топлива не используются.

Топливо засасывается топливным насосом высокого давления (ТНВД) непосредственно из бака. В ТНВД топливо сжимается до необходимого для впрыска давления. Впрыск осуществляется в порядке, аналогичном порядку зажигания в бензиновом двигателе.
Для уменьшения доли вредных веществ в отработавших газах дизельные двигатели имеют дизельный окислительный каталитический преобразователь. Одновременно система рециркуляции обеспечивает существенное снижение в отработавших газах содержание окислов азота. Это достигается благодаря подаче отработавших газов к всасываемому двигателем воздуху, что обеспечивает снижение концентрации кислорода в воздухе, поступающим в цилиндры двигателя. Это приводит к задержке воспламенения и к более низкой температуре сгорания, что в итоге уменьшает образование NOx. Процесс рециркуляции отработавших газов должен однако точно дозироваться, так как в противном случае возрастает эмиссия нагара. Для этого количество засасываемого воздуха определяется измерителем, что позволяет электронному прибору управлять процессом рециркуляции.

При холодном двигателе температура сжатия воздуха оказывается недостаточной для воспламенения топлива. В этом случае требуется предварительный накал. Для этой цели в каждом цилиндре двигателя устанавливается электрическая свеча накаливания.
Продолжительность накала зависит от температуры наружного воздуха и регулируется специальным реле.

Впрыск топлива в цилиндры может осуществляться тремя способами: через предкамеру, вихревую камеру или непосредственно в камеру сгорания.

При предкамерном впрыске дизельное топливо впрыскивается в предкамеру соответствующего цилиндра. Горячая топливная смесь сразу же воспламеняется. Однако объем кислорода, содержащегося в предкамере, достаточен для сжигания только части впрыснутого топлива. Оставшаяся несгоревшая часть топлива под действием давления сгорания вбрасывается в основную камеру сгорания, где происходит полное сгорание топлива.

При вихрекамерном впрыске топливо впрыскивается в камеру, отделенную от основной камеры сгорания. Отличием от предкамерного впрыска является другое выполнение соединительного канала между вихревой и основной камерами. Здесь при сжатии в вихревой камере возникает сильное воздушное завихрение, что способствует хорошему смешиванию воздуха с впрыскиваемым топливом.