柴油機工作原理在不同工況下是有變化的。

二沖程柴油機在進氣、壓縮沖程，活塞從下止點向上運動，廢氣渦輪增壓機送進新鮮空氣，活塞擋住掃氣口后，氣缸封閉，壓力增加。在膨脹、排氣沖程，活塞運行到上止點前某時刻，燃油霧化噴入燃燒室自行發火燃燒，活塞越過上止點，燃氣壓力、溫度上升，活塞下行輸出功率，氣缸容積增大，燃氣壓力、溫度下降，直至排氣閥打開。

四沖程柴油機的進氣沖程，進入汽缸的是純空氣，進氣系統阻力小，進氣終點壓力比汽油機高，溫度比汽油機低，要讓氣缸充滿新鮮空氣。壓縮沖程，進氣門打開，排氣門關閉，活塞由上止點運動到下止點，空氣被壓縮為高溫高壓狀態。做功沖程，進氣門和排氣門仍關閉，柴油噴入氣缸燃燒，放出大量熱能，氣缸內溫度和壓力迅速增加，推動活塞運動。排氣沖程，進氣門關閉，排氣門打開，活塞由下止點運動到上止點，排出廢氣。

在進氣行程中，柴油機吸入的是純空氣。壓縮行程接近終了時，柴油經噴油泵提高油壓后噴入氣缸，與高溫空氣混合形成可燃混合氣。柴油機壓縮比高，壓縮終了時氣缸內空氣壓力和溫度都大大超過汽油機，柴油能立即自行發火燃燒，氣缸內氣壓急速上升，溫度升高，活塞運動帶動曲軸旋轉作功，廢氣經排氣管排入大氣。

總之，不同工況下，柴油機工作原理基本步驟不變，但進氣、壓縮、做功、排氣各沖程中的壓力、溫度、燃油噴射和燃燒等細節會有所不同，以適應不同的工作需求。