Три групи основних розмірів
Існують три основні групи дизельних двигунів на основі потужності - невеликої, середньої та великої. Невеликі двигуни мають значення потужності виводу менше 16 кіловат. Це найчастіше вироблений тип дизельного двигуна. Ці двигуни використовуються в автомобілях, легких вантажівках та деяких сільськогосподарських та будівельних додатках, а також як невеликі стаціонарні генератори електричної потужності (наприклад, на ремеслі для задоволення) та як механічні накопичувачі. Вони, як правило, є прямими, вбудованими, чотири- або шестициліндровими двигунами. Багато хто з турбонаддувом з аптемціалами.

Середні двигуни мають потужності потужністю від 188 до 750 кіловат, або від 252 до 1 006 кінських сил. Більшість цих двигунів використовуються у важких вантажних автомобілях. Зазвичай вони є прямими, вбудованими, шестициліндровими турбонаддувом та після охолоджених двигунів. Деякі двигуни V-8 та V-12 також належать до цієї групи розмірів.

Великі дизельні двигуни мають рейтинги потужності понад 750 кіловат. Ці унікальні двигуни використовуються для морських, локомотивних та механічних приводних застосувань, а також для виробництва електроенергії. У більшості випадків вони є прямими ін'єкціями, турбонаддувними та після охолоджених систем. Вони можуть діяти лише в 500 обертів на хвилину, коли надійність та довговічність є критичними.

Двотактні та чотиридержавні двигуни
Як зазначалося раніше, дизельні двигуни розроблені для роботи або на дво-, або на чотиридержавному циклі. У типовому двигуні з чотирма-ходовими циклами впускні та вихлопні клапани та насадка для введення палива розташовані в головці циліндра (див. Малюнок). Часто подвійні домовленості клапана - два споживання та два вихлопні клапани - використовуються.
Використання двотактного циклу може усунути потребу в одному або обох клапанах у дизайні двигуна. Висмажування та впускне повітря зазвичай забезпечується через порти в лайнері циліндра. Вихлоп може бути або через клапани, розташовані в головці циліндра, або через порти в лайнері циліндра. Конструкція двигуна спрощується при використанні конструкції порту замість одного, що вимагає випускних клапанів.

Паливо для дизелів
Нафтові продукти, як правило, використовуються як паливо для дизельних двигунів, є дистилятами, що складаються з важких вуглеводнів, принаймні від 12 до 16 атомів вуглецю на молекулу. Ці більш важкі дистиляти взяті з сирої нафти після вилучення більш летючих порцій, що використовуються при бензині. Точки кипіння цих більш важких дистилятів коливаються від 177 до 343 ° C (351 до 649 ° F). Таким чином, температура їх випаровування набагато вища, ніж у бензину, який має менше атомів вуглецю на молекулу.

Вода та осад у паливі можуть бути шкідливими для роботи двигуна; Чисте паливо є важливим для ефективних систем вприскування. Паливо з високим залишком вуглецю можна найкраще обробляти двигунами обертання з низькою швидкістю. Те саме стосується тих, хто має високий вміст золи та сірки. Номер цетану, який визначає якість запалювання палива, визначається за допомогою ASTM D613 “Стандартний метод випробування для цетану кількість дизельного мазуту.”

Розвиток дизельних двигунів
Рання
Рудольф Дізель, німецький інженер, задумав ідею двигуна, яка зараз носить його ім'я після того, як він шукав пристрою для підвищення ефективності двигуна Отто (перший чотиридержавний двигун, побудований німецьким інженером 19 століття Ніколаус Отто). Дизель зрозумів, що процес електричного запалювання бензинового двигуна може бути усунений, якщо під час ходу стиснення поршнево-циліндрового пристрою стиснення може нагрівати повітря до температури, що перевищує температуру автоматичного впровадження даного палива. Дизель запропонував такий цикл у своїх патентах 1892 та 1893 років.
Спочатку було запропоновано або порошкоподібне вугілля, або рідкий нафта, як паливо. Дизель пильне порошкоподібне вугілля, побічний продукт вугільних шахт Saar, як легко доступне паливо. Стисне повітря повинно використовуватися для введення вугільного пилу в циліндр двигуна; Однак контролювати швидкість впорскування вугілля було важким, і після експериментального двигуна був знищений вибухом, дизель перетворився на рідку нафту. Він продовжував вводити паливо в двигун із стисненим повітрям.
Перший комерційний двигун, побудований на патентах Дізеля у США та Канаді. Двигун працював успішно роками і був провісником двигуна Буш-Сульцера, який живляв багато підводних човнів ВМС США у Першій світовій війні. У Гротоні, Конн.

Дизельний двигун став основною електростанцією для підводних човнів під час Першої світової війни I. Він був не лише економічним у використанні палива, але й виявився надійним в умовах воєнного часу. Дизельне паливо, менш летюче, ніж бензин, було більш безпечно зберігається та оброблене.
Наприкінці війни багато чоловіків, які оперували дизелями, шукали роботу в мирний час. Виробники почали адаптувати дизелі для економіки мирного часу. Однією з модифікацій стала розробка так званого напівсиля, який працював на двотратному циклі при нижчому тиску стиснення та використовував гарячу цибулину або трубку для запалювання заряду палива. Ці зміни призвели до того, що двигун менш дорогий для побудови та обслуговування.

Технологія впорскування палива
Однією з заперечною особливістю повного дизеля була необхідність компресора високого тиску. Не тільки енергія вимагала для керування повітряним компресором, але і холодильнику, що затримка запалювання відбулося, коли стиснене повітря, як правило, на 6,9 мегапаскалів (1000 фунтів на квадратний дюйм), раптово розширився в циліндр, який був при тиску близько 3,4 до 4 мегапаскалів (від 493 до 580 фунтів на квадратний дюйм). Дизель потребувало повітря високого тиску, з яким можна ввести порошкоподібне вугілля в циліндр; Коли рідка нафта замінила порошкоподібне вугілля як паливо, може бути зроблений насос, щоб зайняти місце повітряного компресора високого тиску.

Існувало ряд способів, якими можна було використовувати насос. В Англії компанія Vickers використовувала те, що називалося методом загальної рейки, в якому акумулятор насосів підтримував паливо під тиском у трубі, що працює по довжині двигуна з ведучим до кожного циліндра. З цієї рейки (або труби) лінії паливної пропозиції ряд ін'єкційних клапанів допустив паливний заряд у кожен циліндр у правій точці його циклу. Інший метод використовував CAM-керуючий ривок або тип плунжера, насос для доставки палива під миттєво високим тиском до ін'єкційного клапана кожного циліндра в потрібний час.

Усунення компресора для ін'єкційного повітря було кроком у правильному напрямку, але була ще одна проблема, яку слід вирішити: вихлоп двигуна містила надмірну кількість диму, навіть на виході, добре в рамках рейтингу кінських сил двигуна і, хоча і там Було достатньо повітря в циліндрі, щоб спалити заряд палива, не залишаючи знебарвленого вихлопу, який зазвичай вказував на перевантаження. Нарешті інженери зрозуміли, що проблема полягає в тому, що на мить ін'єкційне повітря високого тиску, що вибухає в циліндр двигуна, дифундував заряд палива більш ефективно, ніж заміни механічні форсунки палива мали змогу зробити, в результаті чого без повітряного компресора було паливо Шукайте атоми кисню, щоб завершити процес згоряння, і, оскільки кисень становить лише 20 відсотків повітря, кожен атом палива мав лише один шанс у п'яти випадках з атомом кисню. Результатом було неправильне спалювання палива.

Звичайна конструкція насадки для введення палива вводила паливо в циліндр у вигляді конусного спрею, при цьому пари випромінюють з насадки, а не в потоці чи струмені. Дуже мало можна було б зробити, щоб більш ретельно розповсюдити паливо. Поліпшене змішування повинно бути здійснено шляхом надання додаткового руху в повітря, найчастіше шляхом індукційного повітряного кручення або радіального руху повітря, що називається Squish, або обох, із зовнішнього краю поршня до центру. Для створення цього вихору та скакання застосовуються різні методи. Найкращі результати, очевидно, отримуються, коли повітряний кружок має певне відношення до швидкості введення палива. Ефективне використання повітря всередині циліндра вимагає швидкості обертання, яка змушує захоплене повітря постійно переміщується з одного розпилення до іншого в період ін'єкції, без екстремального осідання між циклами.