Топливная эффективность дизельных двигателей показывает значительные различия в различных условиях нагрузки, на которые в основном влияют такие факторы, как размер нагрузки, частота вращения двигателя и процесс сгорания. В условиях низкой нагрузки дизельные двигатели обычно находятся в состоянии легкой нагрузки, с низкой скоростью вращения и неполным сгоранием, что приводит к отходам топлива. В настоящее время тепловой КПД двигателя низок, особенно при скорости простоя, температура камеры сгорания недостаточна, расход топлива выше, а топливная экономичность не так хороша, как при средних и высоких нагрузках. При входе в среднюю нагрузку частота двигателя и температура постепенно повышаются, процесс горения постепенно оптимизируется, тепловая эффективность начинает улучшаться, а топливная экономичность также достигает относительно идеального уровня. В настоящее время двигатель может полностью сжигать топливо и обеспечивать стабильную выходную мощность. 

         При высокой нагрузке дизельный двигатель работает на высокой скорости и большой нагрузке. Температура сгорания повышается, процесс сгорания близок к хорошему состоянию, механические потери низкие, что может преобразовать топливо в энергию, а топливная экономичность достигает идеального состояния. Эта характеристика делает дизельные двигатели особенно хорошо работают в диапазоне средней и высокой нагрузки. Однако при перегрузке это может привести к неполному горению, что может снизить топливную экономичность. Вообще говоря, топливная эффективность дизельных двигателей является лучшей в условиях средней и высокой нагрузки, потому что сгорания в настоящее время относительно достаточна, эффективность использования топлива высока, что может обеспечить низкий расход топлива.