محرك الديزل ، الذي سمي على اسم رودولف ديزل ، هو محرك احتراق داخلي يحدث فيه اشتعال الوقود بسبب ارتفاع درجة حرارة الهواء في الأسطوانة بسبب الضغط الميكانيكي ؛ وبالتالي ، فإن محرك الديزل هو ما يسمى بمحرك الاشتعال بالانضغاط (محرك الاشتعال بالضغط). يتناقض هذا مع المحركات التي تستخدم شمعة الإشعال لخليط الوقود والهواء ، مثل محرك البنزين (محرك البنزين) أو محرك الغاز (باستخدام وقود غازي مثل الغاز الطبيعي أو غاز البترول المسال).

تعمل محركات الديزل عن طريق ضغط الهواء أو الهواء فقط بالإضافة إلى غازات الاحتراق المتبقية من العادم (المعروف باسم إعادة تدوير غاز العادم (EGR)). يدخل الهواء إلى الحجرة أثناء شوط السحب ، وضغطه أثناء شوط الانضغاط. يؤدي هذا إلى زيادة درجة حرارة الهواء داخل الأسطوانة إلى درجة عالية بحيث يشتعل وقود الديزل المذاب المحقون في غرفة الاحتراق. مع حقن الوقود في الهواء قبل الاحتراق مباشرة ، يكون تشتت الوقود غير متساوٍ ؛ وهذا ما يسمى بخليط وقود الهواء غير المتجانس. يتم التحكم في العزم الذي ينتجه محرك الديزل من خلال معالجة نسبة الهواء إلى الوقود (λ) ؛ بدلاً من اختناق هواء السحب ، يعتمد محرك الديزل على تغيير كمية الوقود التي يتم حقنها ، وعادة ما تكون نسبة الهواء إلى الوقود عالية.

يتمتع محرك الديزل بأعلى كفاءة حرارية (كفاءة المحرك) لأي محرك احتراق داخلي أو خارجي عملي نظرًا لنسبة التمدد العالية جدًا والحرق الخالي من الدهون المتأصل الذي يتيح تبديد الحرارة عن طريق الهواء الزائد. يتم أيضًا تجنب خسارة كفاءة طفيفة مقارنة بمحركات البنزين غير ذات الحقن المباشر نظرًا لعدم وجود الوقود غير المحترق أثناء تداخل الصمامات وبالتالي لا ينتقل الوقود مباشرة من المدخل / الحقن إلى العادم. يمكن لمحركات الديزل منخفضة السرعة (على النحو المستخدم في السفن والتطبيقات الأخرى حيث يكون الوزن الإجمالي للمحرك غير مهم نسبيًا) أن تصل إلى كفاءات فعالة تصل إلى 55٪. التوربينات الغازية ذات الدورة المركبة (دورة برايتون ورانكين) هي محرك احتراق أكثر كفاءة من محرك الديزل ، ولكنها ، بسبب كتلتها وأبعادها ، غير مناسبة للمركبات أو المراكب المائية أو الطائرات.

يمكن تصميم محركات الديزل إما على شكل دورات ثنائية الأشواط أو رباعية الأشواط. تم استخدامها في الأصل كبديل أكثر كفاءة للمحركات البخارية الثابتة. منذ عام 1910 ، تم استخدامها في الغواصات والسفن. استخدم في القاطرات والحافلات والشاحنات والمعدات الثقيلة والمعدات الزراعية ومحطات توليد الكهرباء في وقت لاحق. في الثلاثينيات من القرن الماضي ، بدأ استخدامها ببطء في عدد قليل من السيارات. منذ سبعينيات القرن الماضي ، ازداد استخدام محركات الديزل في السيارات الكبيرة على الطرق الوعرة والطرق الوعرة في الولايات المتحدة. وفقًا لكونراد ريف (2012) ، فإن متوسط ​​الاتحاد الأوروبي للسيارات التي تعمل بالديزل يمثل نصف السيارات المسجلة حديثًا ، وأكبر محركات الديزل في العالم التي تم تشغيلها هي محركات الديزل البحرية ذات 14 أسطوانة ثنائية الأشواط. تنتج طاقة ذروة تبلغ حوالي 100 ميغاواط لكل منهما.