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ディーゼルエンジン（Diesel engine）は、ディーゼル機関・ジーゼル機関などともいい、ドイツの技術者ルドルフ・ディーゼルが発明した内燃機関。
圧縮して高温になった空気にディーゼル燃料(軽油や重油)を吹き込んだ時に起きる、自己着火をもとにした爆発でピストンを押し出す（拡散燃焼）。軽油や重油の沸点はガソリンよりはるかに高い(200℃以上)ため、引火などの危険が少なく、オットー式のようなプレイグニッション、ノッキングなどの危険が無いことから圧縮比を高くでき、また作動ガスの比熱比が高いため熱効率が高い。したがって、ガソリンエンジンに比べて同じ仕事に対する二酸化炭素の排出量が少ないという利点がある。
しかしその一方で常にディーゼルノック（高セタン価燃料、高圧噴射である程度抑制可能）が発生しているため騒音・振動が大きくなりがちである。このディーゼルノックによる破壊を避けるため、また高い圧縮比を得るため、機関自体に剛性が必要であり、重量も大きくなりやすい。また拡散燃焼の機構上、混合気が均一にならないため、黒煙・HC・窒素酸化物(NOｘ)が大量に発生しやすい。NOｘと黒煙は二律背反の関係にあり、同時低減は極めて難しい。ディーゼル燃料に残留する硫黄に由来する硫黄酸化物も排気ガス中に含まれる。ディーゼルの排気ガスに有効に作用する触媒の実用化がヨーロッパに比べてかなり遅れていたことなどにより大気汚染の原因のひとつとして問題視されていた。
近年の環境志向の高まりに伴って石油会社によるディーゼル燃料中の硫黄分の低減化や、ディーゼル用の触媒の実用化、高圧噴射、最大燃焼圧の増加、電子制御化、電動モータとのハイブリッド化などによってこれらの煤煙、有害ガスは軽減されている。またアクティブエンジンマウントなどの機構でボデーに伝わる振動の軽減も進んでいる。