柴油机是一种用柴油作燃料的内燃机。柴油机属于压缩点火式发动机，由于它的主要发明者是狄塞尔，所以它又被称为狄塞尔引擎。
柴油机在工作时，吸入柴油机气缸内的空气，由于活塞的运动而受到较高程度的压缩，达到500～700℃的高温，然后将燃油以雾状喷入高温空气中，与高温空气混合形成可燃混合气，自动着火燃烧。燃烧时释放的能量作用于活塞顶面上，从而推动活塞并通过连杆和曲轴转换为旋转的机械功。
1893年，德国的鲁道夫·狄塞尔发明了世界上第一台柴油机。蒸汽机发明以后，鲁道夫·狄塞尔在慕尼黑技术大学上学时就对“蒸汽机”表现出了极大的兴趣。1892年，年仅34岁的鲁道夫·狄塞尔就取得了将空气压进容器并且和煤粉充分混合直至被压燃而提供动力的机械装置的发明专利。次年，位于德国奥古斯堡的MAN公司根据这一专利制造出了世界上第一台柴油发动机的原型机，并将它命名为“狄塞尔”发动机。如同所有新生事物一样，狄塞尔发动机从诞生到完善经历了一个漫长的过程。不幸的是，狄塞尔在他55岁那年逝世了，他没能亲眼见到他发明的发动机装在汽车上。10年之后，MAN公司终于在柏林的汽车展览会上推出了第一台装在卡车上的狄塞尔发动机。后来，设在曼海姆的奔驰公司制造出了带预燃室的狄塞尔发动机，并且将它装在了自己的卡车上。1936年，梅塞德斯—奔驰公司制造出了第一台装有狄塞尔发动机的轿车。
一直到今天，柴油机的英文名称依然是“DIESEL ENGINE”，即“狄塞尔”引擎。
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