Dieselförbränning använder den termiska energin som skapas från komprimering av luft och bränsle för att skapa en antändning. Denna tändning leder till förbränning av bränsle som sprutas in i en förbränningskammare i motorn. Det skiljer sig från bensinförbränning, som använder förbränning av luft och bränsle som antänds av ett tändstift. En dieselmotor arbetar med antingen en tvåtakts- eller fyrtaktsmetod och använder ett bränsle raffinerat från petroleum, biomassa, oljeavfall eller andra källor.
Luft- och bränsleblandningen är mycket viktig för att få dieselförbränning att fungera effektivt. Luft komprimeras in i en förbränningskammare med ett tryck på cirka 600 pund per kvadrattum (cirka 40 bar). På grund av den rena kompressionen värms luften i kammaren upp till ungefär 1000°F (ungefär 550°C).
Dieselbränsle trycks sedan in i kammaren med den komprimerade luften med hjälp av en bränsleinjektor. Själva injektorn bryter ner bränslet till små droppar, vilket säkerställer att det är jämnt fördelat i hela kammaren. Värmen förångar dropparna, vilket orsakar förbränning och trycket trycker kolven utåt och driver vevaxeln. Detta ger dieselmotorn dess typiska ”knackande” ljud.
Fördelen med dieselkompression är att systemet fungerar utan ett separat tändsystem, vilket är fallet i bensinmotorer. Kompressionsnivån kan ökas i en dieselmotor för att öka bränsleeffektiviteten. Detta kan inträffa utan hot om skada på cylindern. Dessutom innebär det faktum att endast luft komprimeras innan bränsle införs att det inte finns något hot om för tidig detonation, vilket igen skadar motorn.
Dieselmotorn uppfanns i slutet av 1800-talet. Med en kärlek till motordesign började kylingenjören Rudolf Diesel utforska konceptet med förbränningsmotor i slutet av 1880-talet. Diesel utvecklade den första motorn som fungerade utan gnista och ansökte om patent 1894. Inom tre år visade han framgångsrikt kraften och effektiviteten hos dieselförbränning. Patentet godkändes 1898.
Diesels upptäckt och efterföljande uppfinning var den första som handlade om termodynamikens lagar i en förbränningsmotor. Dieselförbränning använder den naturliga fysiska processen för värmeöverföring som var ett mycket kreativt sätt för tidsperioden. Dessutom hade uppfinnaren en övergripande sociologisk avsikt: Diesel ville att motorn skulle hjälpa oberoende industri att kunna konkurrera med större företag.