Рабочий цикл дизельного двигателя Д-21 трактора Т-25 состоит из следующих тактов:
1) – Такт впуска;
2) – Такт сжатия;
3) – Такт рабочего хода;
4) – Такт выпуска.
При такте впуска поршень перемещается от ВМТ (верхняя мёртвая точка) к НМТ (нижняя мёртвая точка), при этом впускной клапан открыт и в цилиндр двигателя через воздухоочиститель и впускной трубопровод засасывается чистый воздух.
При такте сжатия поршень перемещается от НМТ к ВМТ, впускной и выпускной клапаны закрыты. Воздух, поступивший в цилиндр, сжимается до 42 атмосфер и его температура повышается до 650-700 градусов Цельсия. В конце такта сжатия за 22-24 градуса (по углу поворота коленчатого вала) до прихода поршня в ВМТ в камеру сгорания под давлением 170-175 атмосфер впрыскивается мелкорыспылённое топливо. Температура в камере сгорания достигает 1750 градусов Цельсия, а давление возрастает до 72 атмосфер. Под действием этого давления поршень перемещается к НМТ, и таким образом происходит рабочий ход. Клапаны при рабочем ходе закрыты.
При такте выпуска поршень снова перемещается к ВМТ и через открытый выпускной клапан выталкивает отработанные газы из цилиндра и очищает его.
При дальнейшем вращении коленчатого вала все такты повторяются в той же последовательности. Порядок работы цилиндров двигателя Д-21 трактора Т-25 – 1-2-0-0.