從能量轉(zhuǎn)化角度看，柴油機(jī)是將燃料的化學(xué)能先轉(zhuǎn)化為熱能，最終轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。柴油機(jī)工作時(shí)，進(jìn)氣沖程吸入空氣，壓縮沖程中活塞對空氣做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使空氣溫度升高，化學(xué)能逐漸轉(zhuǎn)化為熱能。接著噴油嘴噴出柴油，柴油自燃，化學(xué)能完全釋放轉(zhuǎn)化為熱能，推動(dòng)活塞做功，這便是做功沖程，熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。排氣沖程則排出廢氣。

具體來說，在進(jìn)氣沖程里，活塞由曲軸帶動(dòng)，從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)進(jìn)氣門開啟，排氣門關(guān)閉。空氣在大氣壓力的作用下，被吸入氣缸內(nèi)。這一過程中，主要是空氣的流動(dòng)，并沒有明顯的能量轉(zhuǎn)化用于發(fā)動(dòng)機(jī)做功，更多是為后續(xù)的能量轉(zhuǎn)化準(zhǔn)備物質(zhì)基礎(chǔ)。

壓縮沖程至關(guān)重要，活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)、排氣門均關(guān)閉?；钊麑飧變?nèi)的空氣進(jìn)行壓縮，活塞的機(jī)械能傳遞給空氣，使空氣的內(nèi)能增大，溫度急劇升高。在這個(gè)過程中，燃料的化學(xué)能也隨著空氣溫度的升高，慢慢開始有部分轉(zhuǎn)化為熱能，為柴油的自燃創(chuàng)造了條件。

做功沖程是柴油機(jī)能量轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。當(dāng)壓縮沖程接近尾聲，噴油嘴將柴油噴入高溫的空氣中，柴油迅速與空氣混合并自燃。柴油燃燒釋放出巨大的化學(xué)能，瞬間轉(zhuǎn)化為熱能，使得氣缸內(nèi)的氣體溫度和壓力急劇升高。高溫高壓的氣體推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，通過活塞銷、連桿帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)，從而將熱能成功轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，為車輛的行駛提供動(dòng)力。

排氣沖程時(shí)，活塞再次從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)排氣門打開，進(jìn)氣門關(guān)閉。燃燒后的廢氣在活塞的推動(dòng)下，排出氣缸。這一過程主要是排出廢氣，廢氣中的熱能也隨之排放到大氣中。

總的來說，柴油機(jī)通過進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣這四個(gè)沖程的循環(huán)往復(fù)，巧妙地實(shí)現(xiàn)了燃料化學(xué)能到熱能，再到機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，為車輛等設(shè)備的運(yùn)行提供源源不斷的動(dòng)力。