发动机犹如钻井机的心脏，其作用是为钻井机提供源动力，钻井机的发动机大部分是柴油发动机，通过中间的联轴器将动力传输给液压泵。常识告诉我们如果燃料在空气中自燃燃烧，它所发出的能量远远不足以带动钻井机工作，为了解决这个难题我们需要先将柴油雾化，再进行压缩，让其在高压状态下燃烧，如此能瞬间获得高功率，从而带动其附属装置，我们将钻井机发动机工作过程简单分为四个阶段，也就是四个冲程(进气、压缩、做功、排气)。
第一个阶段是“进气”:为了便于燃烧，油首先需要在汽缸外雾化，并与空气混合(我们称这种混合后的气体为“混合气”)，当进气门打开以后，随着活塞从汽缸顶部向下运动，汽缸内的压力变得越来越小，混合气就在内外压力差的
作用下进入汽缸，当活塞运动到最下端的时候，进气冲程也就结束了，进气门关闭。
第二个阶段是“压缩”:当进气门关闭以后，活塞就开始向上运动，压缩缸内的混合气，为后面的燃烧做准备，当活塞运动到汽缸顶部的时候，压缩冲程结束。在此过程中，进气门和排气门都是关闭的。
第三个阶段是“做功”:当活塞运动到汽缸顶部的时候，混合气已经变成高压高温的气体了，这时候，点火装置(火花塞)就会引燃它们，混合气就开始剧烈地燃烧，它爆发出的强大能量就会推动活塞向下运动，从而为钻井机提供动力。在此过程中，进气门和排气门都是关闭的。
第四个阶段是“排气”:当燃烧的气体将活塞推到底部的时候，它也就没有能量再释放出来了，这时排气门就会打开，接着活塞又开始向上运动，燃烧之后的废气就被排出汽缸，当活塞到达汽缸顶部的时候，废气也就排得差不多了，此时，排气门就会关闭，这样，一个工作循环就结束了。同时，进气门打开，活塞向下运动，开始新的一个工作循环。
以上是发动机的工作过程，钻井机上常配用的发动机品牌有东风康明斯、潍坊潍柴、广西玉柴、安徽全柴等。
发动机一旦出现故障不仅钻井机液压系统不能工作而且就连行走也会出现瘫痪状态，因此钻井机的发动机在使用过程中需倍加呵护，钻井机发动机在使用过程中应注意以下事项：
1.钻井机新机在使用前，柴油机应按说明书的规定进行60小时试运转。
2.钻井机操作人员，必须认真阅读柴油机使用保养说明书，熟知钻井机柴油机维护的基本常识，严格遵守说明书规定的技术操作和保养规程。
3.钻井机冷车起动后应慢慢提高转速，不要猛然使柴油机高速运转，也不要长时间空转。
4.停车后，环境温度有可能低于+5℃时，应将水箱、柴油机及机油冷却器内的水放净。切忌忘记放净机油冷却器内的水。
5.禁止柴油机在无空气滤清器的情况下工作，防止空气未经过滤进入气缸。
6.向柴油机加燃油和机油时，必须选用规定的牌号并采用专用的清洁容器。燃油要经过沉淀72小时以上，加入时要经滤网过滤。
7.电气系统各部件的检修必须由熟悉电工知识的人员进行。
钻井机发动机的保养方法：
1、磨：即磨合
这是延长钻井机发动机使用寿命的基础，无论是新机还是大修后的发动机，都必须按照保养说明书进行磨合后，方能投入正常的施工状态。
2、调：为了延长发动机的使用周期，节省燃油，使发动机发挥最佳的工作性能，需要对发动机的配气相位、供油提前角、喷油压力、气门间隙以及点火正时等都应及时检查并调整。
3、净：即水净、油净、气净和机体净
若冷却水不纯净，会导致冷却系水垢堵塞，妨碍发动机散热，润滑条件也差，机体磨损严重。柴油和汽油是发动机的主燃料，若柴油、汽油不纯净，会使精密的配合机体磨损，配合间隙增大，造成漏油，滴油，供油压力降低，间隙变大，甚至造成油路堵塞，抱轴烧瓦等严重故障。若空气中含有大量尘土，将会加速缸套、活塞和活塞环的磨损。若机体外表不净，会使表面受到腐蚀，缩短使用寿命。
4、用：即正确使用发动机
要勤检查、多观察，一旦发现故障，应立即排除，严禁发动机带病工作。定期对发动机进行保养，使机器始终保持在良好状态运转。禁止超负荷、长时间或低速作业。
施工前，应使各轴瓦等润滑部位得到润滑。发动机起动后应待水温达到35℃-45℃时再进入工作状态。停机前，应先卸掉负荷降低转速。冬季停机后应待水温下降至30℃-45℃时，放净冷却水（已注防冻液的发动机除外）。
5、检：即经常检查紧固部位
因柴油机使用过程中受震动冲击和负荷不均匀等影响，螺母、螺栓容易松动。还有各部位的调整螺栓都要检查，以免造成因松动而损坏机体的事故。
6、足：即水足、油足、空气足
若冷却水不足就会使机温过高，功率下降，磨损加剧，降低使用寿命。柴油和空气供应不及时或中断，就会出现起动困难，燃烧不良，功率下降，发动机不能正常运转等现象。若机油供应不足或中断，会使发动机润滑不良，机体磨损严重甚至出现烧瓦现象。