Робочий цикл в двотактному дизельному двигуні відбувається за два ходи поршня або за один оборот колінчастого валу.
Коли поршень знаходиться поблизу нижньої мертвої точки, відбувається очищення циліндра двигуна і наповнення його свіжим зарядом повітря. Спочатку відкривається випускний клапан, і відпрацьовані гази залишають циліндр двигуна, звільняючи місце для свіжого повітря. Після цього поршень відкриває нижні вікна, через які в циліндр поступає свіже повітря. При цій системі очищення циліндра свіже повітря піднімається вгору і частина його покидає циліндр. Така прямоточная продування циліндра забезпечує найкращу очищення від продуктів згоряння.
При русі поршня вгору закривається спочатку впускний клапан, а потім і продувні вікна. Після цього починається процес стиснення повітря. Близько вищої мертвої точки форсункою подається паливо, яке запалюється від гарячого повітря, і починається згоряння і розширення продуктів згоряння при ході поршня вниз.
В кінці другого такту відкриваються випускні органи і відкриваються впускні, і процес повторюється.
Недоліком прямоточної системи є наявність двох колінчастих валів і, відповідно, двох вузлів з самостійними кривошипно-шатунними механізмами.
Інший вид продувки - петлевий - застосовується в даний час рідше, так як якість очищення циліндра в цьому випадку гірше, ніж у прямоточною.
До недоліків двотактних дизелів слід віднести втрату частини ходу на процеси очищення і наповнення циліндра черговою порцією горючої суміші. Ця втрата ходу складає близько 20%.