Dört zamanlı dizel motoru, dört zamanlı benzin motoruna benzerdir. Fakat, dizel motorları daha yüksek sıkıştırma oranlarında çalışırlar. Benzin motorlarında sıkıştırma oranı 6-12 arasında iken bu değer dizel motorlarda 16-25 arasındadır. Dizel motorlarda emme zamanı sırasında silindire yakıt-hava karışımı değil, yalnızca hava emilir. Dizel motorlarda sıkıştırma zamanı sonundaki sıcaklık, yüksek sıkıştırma oranının etkisiyle, yanma odasına püskürtülen yakıtın kendi kendine tutuşabileceği sıcaklığa ulaşır. Dizel motorlarda, yakıtı yanma odasına püskürtmek üzere yüksek basınçlı bir yakıt pompası ve enjektör kullanılır. Dizel motorlarda benzin motorlarında kullanılan ateşleme sistemi yoktur. Dört zamanlı dizel motorlarda ideal çevrimdeki zamanlar aşağıdaki gibidir.
Emme Zamanı: Emme zamanı piston ÜÖN’da iken başlar. Bu esnada emme supabı açık, egzoz supabı ise kapalıdır. Pistonun AÖN’ya hareketi sonucu oluşan vakumla yakıt hava karışımından oluşan dolgu silindire dolmaya başlar. Piston AÖN’ya ulaştığında emme zamanı sona erer ve emme supabı kapanır.
Sıkıştırma Zamanı: Silindirlere dolan dolgu, pistonun ÜÖN’ya hareketiyle sıkıştırılmaya başlar. Bu anda emme ve egzoz supaplarının her ikisi de kapalıdır. Silindir içindeki karışım ölü hacme kadar sıkıştırılır.
Genişleme Zamanı: Yanma odasına yakıtın püskürtülmesi yaklaşık olarak sıkıştırma zamanının sonunda başlar. Isının sisteme sabit basınçta ilave edildiği kabul edilir. Yakıtın püskürtülmesi işlemi tamamlandıktan sonra yanma ürünleri genişlemeye başlar. Bu zaman süresince supaplar kapalıdır.
Egzoz Zamanı: Genişleme zamanın sonunda egzoz supabı açılır. Emme supabı ise kapalıdır. Piston AÖN’dan ÜÖN’ya doğru hareket eder. Ve bu esnada yanma gazlarını dışarı atar. Egzoz zamanının sonunda egzoz supabı kapanır. Bu esnada bir miktar atık gaz silindir içindeki ölü hacimde kalır.
