Tri grupe osnovne veličine
Postoje tri osnovne skupine dizelskih motora na temelju snage - masnih, srednjih i velikih. Mali motori imaju vrijednosti napajanja manjim od 16 kilovata. Ovo je najčešće proizvedena vrsta dizelskog motora. Ti se motori koriste u automobilima, laganim kamionima, nekim poljoprivrednim i građevinskim primjenama i kao mali stacionarni generatori električne snage (poput onih na zanatskom zanata) i kao mehanički pogoni. Obično su izravno ubrizgavanje, linijski, četvero-ili šesterocilindrični motori. Mnogi su turbopunjeni s naknadnim domovima.

Srednji motori imaju kapacitete snage u rasponu od 188 do 750 kilovata ili 252 do 1.006 konjskih snaga. Većina ovih motora koristi se u teškim kamionima. Obično su izravno ubrizgavanje, linijski, šesterocilindrični turbopunjeni motori i nakon hlađenih motora. Neki motori V-8 i V-12 također pripadaju ovoj skupini veličine.

Veliki dizelski motori imaju ocjene snage veće od 750 kilovata. Ovi jedinstveni motori koriste se za morske, lokomotivne i mehaničke pogonske primjene i za stvaranje električne snage. U većini slučajeva oni su izravni ubrizgavanje, turbopunjeni i nakon što su hlađeni sustavi. Oni mogu raditi na samo 500 okretaja u minuti kada su pouzdanost i trajnost kritični.

Motori s dvotaknutim i četverokutom
Kao što je ranije spomenuto, dizelski motori dizajnirani su za rad u ciklusu s dva ili četverotakta. U tipičnom motoru s četverotaktnim ciklusom, usisni i ispušni ventili i mlaznica za ubrizgavanje goriva nalaze se u glavi cilindra (vidi sliku). Često se koriste dvostruki aranžmani ventila - dva unos i dva ispušna ventila.
Upotreba dvotaktnog ciklusa može eliminirati potrebu za jednim ili oba ventila u dizajnu motora. Širenje i usisni zrak obično se pružaju kroz luke u oblozi cilindra. Ispuh može biti kroz ventile smještene u glavi cilindra ili kroz luke u oblozi cilindra. Konstrukcija motora je pojednostavljena pri korištenju dizajna luka umjesto onog koji zahtijeva ispušne ventile.

Gorivo za dizela
Naftni proizvodi koji se obično koriste kao gorivo za dizelske motore destilirani su od teških ugljikovodika, s najmanje 12 do 16 atoma ugljika po molekuli. Ovi teže destilate uzimaju se iz sirove nafte nakon uklanjanja hlapljivijih dijelova koji se koriste u benzinu. Točke ključanja ovih težih destilata kreću se od 177 do 343 ° C (351 do 649 ° F). Stoga je njihova temperatura isparavanja mnogo veća od one u benzinu, koji ima manje atoma ugljika po molekuli.

Voda i sediment u gorivima mogu biti štetni za rad motora; Čisto gorivo je neophodno za učinkovite sustave ubrizgavanja. Posicama s visokim ostatkom ugljika najbolje se može upravljati motorima rotacije male brzine. Isto se odnosi i na one s visokim sadržajem pepela i sumpora. Cetan broj, koji definira kvalitetu paljenja goriva, određuje se pomoću ASTM D613 "Standardna metoda ispitivanja za cetanski broj dizelskog loživog ulja."

Razvoj dizelskih motora
Rani rad
Rudolf Diesel, njemački inženjer, zamislio je ideju za motor koji sada nosi svoje ime nakon što je tražio uređaj za povećanje učinkovitosti motora Otto (prvi četverotaktni ciklus motora, koji je sagradio njemački inženjer iz 19. stoljeća Nikolaus Otto). Dizel je shvatio da se proces električnog paljenja benzinskog motora može eliminirati ako tijekom kompresije udara uređaja klipa-cilindra kompresija može zagrijati zrak na temperaturu veću od temperature automatskog spajanja određenog goriva. Diesel je predložio takav ciklus u svojim patentima iz 1892. i 1893.
Izvorno je predloženo ili u prahu ili tekuća nafta kao gorivo. Dizel je vidio ugljen u prahu, nusproizvod rudnika ugljena SAAR, kao lako dostupno gorivo. Komprimirani zrak trebao se koristiti za uvođenje ugljena prašine u motorni cilindar; Međutim, kontrola stope ubrizgavanja ugljena bilo je teško, a nakon što je eksperimentalni motor uništen eksplozijom, dizel se okrenuo tekućem nafti. Nastavio je uvesti gorivo u motor s komprimiranim zrakom.
Prvi komercijalni motor sagrađen na Dieselovim patentima instalirao je u St. Louisu, Mo., Adolphus Busch, pivara koji je vidio jedan na izložbi na izložbi u Münchenu i kupio licencu od Diesela za proizvodnju i prodaju motora U Sjedinjenim Državama i Kanadi. Motor je godinama uspješno djelovao i bio je preteča motora Busch-Sulzer koji je pokrenuo mnoge podmornice američke mornarice u svjetskom ratu I. Drugi dizelski motor koji se koristio za istu svrhu bio je Nelseco, koji je sagradio novi londonski brod i motorna kompanija U Grotonu, Conn.

Dizelski motor postao je primarna elektrana za podmornice tijekom Prvog svjetskog rata, nije samo ekonomična u korištenju goriva, već se pokazala i pouzdanim u uvjetima ratnih vremena. Dizelsko gorivo, manje isparljivo od benzina, bilo je sigurno čuvano i rukolo.
Na kraju rata mnogi muškarci koji su upravljali dizelima tražili su poslove u mirnom vremenu. Proizvođači su počeli prilagođavati dizelske ekonomije. Jedna modifikacija bila je razvoj takozvanog semidizela koji je djelovao na dvotaktnom ciklusu pri nižem tlaku kompresije i koristio vruću žarulju ili cijev za paljenje naboja goriva. Ove promjene rezultirale su motorom jeftinije za izgradnju i održavanje.

Tehnologija ubrizgavanja goriva
Jedna prigovaračka značajka punog dizela bila je nužnost visokotlačnog, injekcijskog zračnog kompresora. Ne samo da je bila potrebna energija za vožnju kompresorom zraka, već je i rashladni učinak koji je odgođeno paljenje dogodio kada je komprimirani zrak, obično na 6,9 megapaskala (1.000 funti po kvadratnom inču), odjednom se proširio u cilindar, koji je bio pod tlakom od oko 3,4 do 4 megapaskala (493 do 580 funti po kvadratnom inču). Dizel je trebao zrak visokog tlaka s kojim bi se u cilindar uveo ugljen u prahu; Kad je tekuća nafta zamijenila ugljen u prahu kao gorivo, pumpa se može napraviti za mjesto visokotlačnog kompresora zraka.

Bilo je nekoliko načina na koje se može koristiti pumpa. U Engleskoj je tvrtka Vickers koristila ono što se naziva metodom uobičajene trake, u kojoj je baterija crpki održavala gorivo pod tlakom u cijevi koja vodi duljinu motora s vodi do svakog cilindra. Iz ove željezničke (ili cijevi) linije opskrbe gorivom, niz ventila za ubrizgavanje priznao je punjenje goriva na svaki cilindar u desnoj točki u svom ciklusu. Druga metoda koja je koristila kamen-operaciju, ili tipke, pumpanje za isporuku goriva pod trenutačnim visokim tlakom u ubrizgavajući ventil svakog cilindra u pravo vrijeme.

Eliminacija injekcijskog kompresora zraka bila je korak u pravom smjeru, ali trebalo je riješiti još jedan problem: ispušni motor sadržavao je prekomjernu količinu dima, čak i na izlazu dobro unutar rejtinga motora i iako tamo bio je dovoljan zrak u cilindru da sagori naboj goriva bez ostavljanja obojenog ispuha koji je obično ukazao na preopterećenje. Inženjeri su konačno shvatili da je problem u tome što je trenutačno ubrizgavajući zrak visokog tlaka koji eksplodira u cilindar motora, difuzirao je naboj goriva učinkovitije nego što su to bile zamjenske mlaznice za gorivo, što je rezultiralo da je bez kompresora zraka moralo gorivo gorivo Pretražite atome kisika kako biste dovršili postupak izgaranja, a budući da kisik čini samo 20 posto zraka, svaki atom goriva imao je samo jednu šansu u pet susreta s atomom kisika. Rezultat je bio nepravilno spaljivanje goriva.

Uobičajeni dizajn mlaznice za ubrizgavanje goriva uveo je gorivo u cilindar u obliku raspršivanja konusa, pri čemu para zrači iz mlaznice, a ne u struji ili mlaznju. Vrlo malo se moglo učiniti da se gorivo temeljito difuzira. Poboljšano miješanje moralo je postići dodatnim pokretom zraku, najčešće indukcijskim zračnim vrtlovima ili radijalnim kretanjem zraka, nazvanih Squish, ili oboje, s vanjskog ruba klipa prema središtu. Za stvaranje ovog vrtloga i škljocanja korištene su različite metode. Najbolji se rezultati očito dobivaju kada zrak vrti određeni odnos prema brzini ubrizgavanja goriva. Učinkovito korištenje zraka unutar cilindra zahtijeva rotacijsku brzinu koja uzrokuje da se zarobljeni zrak kontinuirano kreće iz jednog spreja u drugi tijekom razdoblja ubrizgavanja, bez ekstremnog uranjanja između ciklusa.