Der Dieselkreislauf wird von Dieselmotoren genutzt, um aus einem flüssigen Kraftstoff Energie zu gewinnen. Wie im Kreislauf eines Verbrennungsmotors wandelt der Dieselmotor flüssigen Kraftstoff durch eine Reihe kleiner Explosionen in Energie um. Dies geschieht durch Erhitzen einer kleinen Menge Brennstoff auf eine Temperatur, bei der der flüssige Brennstoff gasförmig wird und verbrennt. Es gibt vier Schritte in einem Dieselzyklus – der Motor saugt Luft an, komprimiert diese Luft, nimmt Kraftstoff auf und gibt schließlich Abgas ab. Nachdem der Motor die Abgase freigegeben hat, beginnt der Zyklus von neuem und wird fortgesetzt, bis der Motor entweder abgestellt wird oder der Kraftstoff ausgeht.
Im ersten Schritt des Dieselzyklus, dem sogenannten Ansaugtakt, wird Luft in den Motor gesaugt. Die Luftmenge, die in den Motor eingebracht wird, ist für seine Effizienz wichtig. Während Luft von selbst in die Kammer eintritt, erhöht das Drücken von mehr Luft in die Kammer die Effektivität des Motors. Daher verwenden die meisten modernen Dieselmotoren einen Turbolader, um zusätzliche Luft in die Kammer zu drücken.
Bei der Kompression, dem zweiten Schritt des Dieselzyklus, wird die Luft in einen kleineren Raum gezwungen, den sie ursprünglich einnahm. Wenn die Luft komprimiert wird, erwärmt sie sich. Bei einem Dieselmotor reicht diese Wärme aus, um den Kraftstoff zu entzünden, sobald er in die Kammer eingelassen wird.
Der Kraftstoff gelangt im dritten Schritt des Dieselkreislaufs in den Dieselmotor. Dieser Schritt wird Kompressionszündung genannt. Der Kraftstoff wird nur in sehr kleinen Mengen gleichzeitig in die Kammer eingelassen, ein Vorgang, der vom Kraftstoffinjektor gesteuert wird. Wenn der Kraftstoff in den Motor eindringt, entzündet er sich sofort und treibt das System an, indem er verschiedene mechanische Komponenten zwingt, sich zu bewegen. Der Kolben wird linear bewegt, die Energie wird von der Kurbelwelle in Drehimpuls umgewandelt und auf das Schwungrad übertragen.
Das Abgas, das das Nebenprodukt des Dieselzyklus ist, wird durch ein Auslassventil aus der Kammer gelassen. Dieser letzte Schritt des Zyklus wird als Auspuffschritt bezeichnet. Nachdem das Abgas die Kammer verlassen hat, oder bei einigen Ausführungen beim Austritt, wird dem System wieder neue Luft zugeführt und der Kreislauf beginnt von vorne.