（一）两大机构
（1）配气机构
配气机构的功用是按柴油机的工作过程和顺序定时打开或关闭进排气门，使新鲜空气吸入气缸，废气排出缸外，在压缩过程中密封气缸。配气机构主要由气门组件、传动组件和驱动组件三部分组成。气门的开启和关闭是用凸轮轴上的凸轮来控制的，凸轮轴由曲轴驱动，曲轴每转两圈完成一个工作循环，而进气门和排气门在此期间只开启一次，因此曲轴每转两圈凸轮轴只转一圈，它们的传动比为2：1。
配气机构有顶置式、侧置式、倒置式三种。
下面只简单介绍目前使用广泛的顶置式配气机构：
凸轮轴装置于汽缸体内，为了驱动进排气门，在配气机构中还装置有挺杆、推杆、摇臂、摇臂轴、用支架固定在汽缸盖上部，有的发动机上还装有减压装置，便于预热和起动，维修保养时便于摇转。
当凸轮轴转动时，凸轮将挺杆和推杆顶起，推杆通过气门调节罗丝使摇臂绕摇臂轴转动，摇臂另一端便将气门压下，而使气门开启，当凸轮转过一定角度之后，气门又在气门弹簧的作用下关闭，配气机构就是这样周而复始的进行工作。
（2）曲柄连杆机构
曲柄连杆机构在发动机作功行程中，承担着由于可燃烧而产生的气体压力，从而推动活塞向下运动，通过连杆和曲柄使活塞的往复直线运动变为曲轴的旋转运动，使气体压力变为曲轴上的扭矩，使热能转化为机械能，为发动机提高动力，同时在进气、压缩、排气三个行程中，依靠曲轴和飞轮的转动惯性，通过曲柄和连杆推动活塞上下运动和冲过上下止点，为一次作功创造条件。
曲柄连杆机构通常是在高温度、高压力和高速度的条件下工作的，它既是能量转换机件，又是完成工作循环的机构，也是动力的传递机构，因此要求其机件要有足够的强度和刚度，以及具有良好的耐磨、耐热和导热的性能，同时为了减轻重量和减少机件运动的惯性力作用，又要求其结构紧凑轻巧。
曲柄连杆机构可分为三个组：
1、 气缸介和气缸体组：它包括气缸盖、气缸体、曲轴箱等机件。
2、 活塞连杆组：它包括活塞、活塞环、活塞肖和连杆等机件。
3、曲轴飞轮组：它包括曲轴、曲轴扭转减震器、飞轮以及装在曲轴上的其他零件等。
（二）燃料供给系统
燃料供给系统包括燃油供给和空气供给两大部分。
柴油机燃料供给系统的功用是把清洁燃油和干净新鲜空气，按时定量地送进燃烧室内，使之燃烧产生动力。
1、燃油方面：低压输油部分，应能源源不断向喷油泵提供最清洁的燃油，喷油泵应能将燃油压力提高，按工作顺序，工作循环要求通过喷油器准时、定量、定压向柴油机提供雾状燃油。
燃油供给包括低压油路和高压油路两部分，低压油路由油箱、沉淀杯、柴油粗滤器、细滤器、输油泵（有活塞式和膜片式及电动式三种）和低压油管等组成，用以完成燃油的贮存、滤清和输送等项工作。
高压油路由喷油泵（有波许式和分配式及电控喷射三种）。
喷油器（有直喷式、普通式、电喷式）和高压油管等组成，用以完成燃油的高压喷射工作。
柴油机工作时气缸吸入空气，当压缩行程临近终了即在接近压缩上止点时，柴油由喷油器呈雾状喷入气缸，与高温高压气体混合在一起，称为可燃混合气，可燃混合气中油滴愈细小且与空气混合得愈均匀，就愈易于着大燃烧，则混合气的质量就愈好，可燃混合气形成的好坏，主要由喷油器的喷雾质量，空气进入气缸时涡流质量和燃烧室的形状决定的（燃烧室有直喷凹坑式和涡流式）。
2、气流方面：有自然吸气型和空气冲压型。
自然吸气型：新鲜洁净的空气应能充分进入气缸并与燃油充分混合完成燃烧，使热能最大的转换为机械能、燃烧后的废气，应能以较小噪声向外界排除干净。
空气滤清器分为湿式和干式两种：干式空滤芯在小型柴油机上常见，一般为纸质或海棉的。
发动机在工作时，吸入大量的空气，空气中混有灰尘，特别是夏秋季节，拖拉机、收割机进行田间作业，空气中含尘量很高，一般在0.1—0.2克/米3的范围内，空气如不经滤清，工作一天吸进气缸的灰尘将有几千克之多，必将加速气门、气门座、活塞、活塞环、气缸臂等零件的磨损，甚至在短时间便会破坏它们正常的技术状态，使其无法工作。因此，发动机必须安装空气滤清器，以保进入气缸的空气清洁。
