სამი ძირითადი ზომის ჯგუფი
არსებობს დიზელის ძრავების სამი ძირითადი ზომის ჯგუფი, რომელიც დაფუძნებულია ძალაუფლების საფუძველზე - მცირე, საშუალო და დიდი. მცირე ძრავებს აქვთ ენერგიის გამომავალი მნიშვნელობები 16 კილოვატზე ნაკლები. ეს არის ყველაზე ხშირად წარმოებული დიზელის ძრავის ტიპი. ეს ძრავები გამოიყენება ავტომობილებში, მსუბუქ სატვირთო მანქანებში და სასოფლო-სამეურნეო და სამშენებლო პროგრამებში და როგორც მცირე სტაციონარული ელექტრული ენერგიის გენერატორები (მაგალითად, სიამოვნების ხელნაკეთობებზე) და როგორც მექანიკური დისკები. ისინი, როგორც წესი, არის პირდაპირი ინექციის, ხაზის, ოთხი ან ექვსცილინდრიანი ძრავა. ბევრი ტურბონით არის შემდგომი შემქმნელებით.

საშუალო ძრავებს აქვთ ენერგიის სიმძლავრეები, რომლებიც იწყება 188 -დან 750 კილოვატამდე, ან 252 -დან 1,006 ცხენის ძალამდე. ამ ძრავების უმეტესი ნაწილი გამოიყენება მძიმე მოვალეობის მქონე სატვირთო მანქანებში. ისინი, როგორც წესი, არის პირდაპირი ინექციის, ხაზის, ექვსცილინდრიანი ტურბოძრავული და შემდგომი ძრავები. ზოგიერთი V-8 და V-12 ძრავა ასევე მიეკუთვნება ამ ზომის ჯგუფს.

დიდ დიზელის ძრავებს აქვთ ენერგიის რეიტინგი 750 კილოვატზე მეტი. ეს უნიკალური ძრავები გამოიყენება საზღვაო, ლოკომოტივისა და მექანიკური წამყვანი პროგრამებისთვის და ელექტროენერგიის წარმოებისთვის. უმეტეს შემთხვევაში ისინი არის პირდაპირი ინექციის, ტურბოძრავული და შემდგომი სისტემები. ისინი შეიძლება მუშაობდნენ 500 - მდე რევოლუციად წუთში, როდესაც საიმედოობა და გამძლეობა კრიტიკულია.

ორსართულიანი და ოთხწახიანი ძრავა
როგორც უკვე აღვნიშნეთ, დიზელის ძრავები შექმნილია როგორც ორი ან ოთხწახნაგოვანი ციკლით. ტიპიური ოთხწახნაგოვანი ციკლის ძრავაში, მიღება და გამონაბოლქვი სარქველები და საწვავის ინექციის საქშენები განლაგებულია ცილინდრის თავში (იხ. სურათი). ხშირად, ორმაგი სარქვლის მოწყობა - ორი მიღება და ორი გამონაბოლქვი სარქველი - დასაქმებულია.
ორსართულიანი ციკლის გამოყენებამ შეიძლება აღმოფხვრას ძრავის დიზაინში ერთი ან ორივე სარქველის საჭიროება. ჩვეულებრივ, scavenging და მიღების ჰაერი ხორციელდება ცილინდრის ლაინერში პორტების საშუალებით. გამონაბოლქვი შეიძლება იყოს ან ცილინდრის თავში განთავსებული სარქველების მეშვეობით, ან ცილინდრის ლაინერში პორტების საშუალებით. ძრავის მშენებლობა გამარტივებულია პორტის დიზაინის გამოყენების ნაცვლად, რომელიც მოითხოვს გამონაბოლქვი სარქველებს.

საწვავი დიზელებისთვის
ნავთობპროდუქტები, რომლებიც ჩვეულებრივ გამოიყენება, როგორც საწვავი დიზელის ძრავებისთვის, არის დისტილატები, რომლებიც შედგება მძიმე ნახშირწყალბადებისგან, მინიმუმ 12 -დან 16 ნახშირბადის ატომში თითო მოლეკულაზე. ეს უფრო მძიმე დისტილატები აღებულია ნედლეულისგან მას შემდეგ, რაც ბენზინში გამოყენებული უფრო არასტაბილური ნაწილი ამოღებულია. ამ მძიმე დისტილატების მდუღარე წერტილები მერყეობს 177 -დან 343 ° C- მდე (351 -დან 649 ° F- მდე). ამრიგად, მათი აორთქლების ტემპერატურა გაცილებით მაღალია, ვიდრე ბენზინი, რომელსაც აქვს ნაკლები ნახშირბადის ატომები თითო მოლეკულაზე.

საწვავში წყალი და ნალექი შეიძლება საზიანო იყოს ძრავის მუშაობისთვის; სუფთა საწვავი აუცილებელია ინექციის ეფექტური სისტემებისთვის. მაღალი ნახშირბადის ნარჩენების მქონე საწვავი საუკეთესოდ შეიძლება გაუმკლავდეთ დაბალი სიჩქარით ბრუნვის ძრავებს. იგივე ეხება მათ, ვისაც მაღალი ნაცარი და გოგირდის შემცველობა აქვს. ცეტანის ნომერი, რომელიც განსაზღვრავს საწვავის ანთების ხარისხს, განისაზღვრება ASTM D613- ის გამოყენებით "სტანდარტული ტესტის მეთოდი დიზელის საწვავის ზეთის ცეტანის რაოდენობისთვის."

დიზელის ძრავების განვითარება
ადრეული სამუშაო
რუდოლფ დიზელმა, გერმანელმა ინჟინერმა, დააფიქსირა იდეა იმ ძრავისთვის, რომელიც ახლა მის სახელს ატარებს მას შემდეგ ნიკოლაუს ოტო). დიზელმა გააცნობიერა, რომ ბენზინის ძრავის ელექტრო ანთების პროცესი შეიძლება აღმოიფხვრას, თუ დგუშ-ცილინდრიანი მოწყობილობის შეკუმშვის ინსულტის დროს, შეკუმშვამ შეიძლება ჰაერი გაათბოთ ტემპერატურაზე უფრო მაღალი ვიდრე მოცემული საწვავის ავტო-მომგებიანი ტემპერატურა. დიზელმა ასეთი ციკლი შესთავაზა 1892 და 1893 წლის პატენტებში.
თავდაპირველად, ან ფხვნილი ნახშირის ან თხევადი ნავთობპროდუქტით იქნა შემოთავაზებული, როგორც საწვავი. დიზელმა დაინახა ფხვნილის ნახშირი, საარის ქვანახშირის მაღაროების ქვე-პროდუქტი, როგორც ადვილად ხელმისაწვდომი საწვავი. შეკუმშული ჰაერი უნდა იქნას გამოყენებული ძრავის ცილინდრში ნახშირის მტვრის შესასვლელად; ამასთან, ნახშირის ინექციის სიჩქარის კონტროლი რთული იყო და ექსპერიმენტული ძრავის განადგურების შემდეგ, დიზელი გადაიქცა თხევადი ნავთობიდან. მან განაგრძო საწვავის შემოღება ძრავაში შეკუმშული ჰაერით.
დიზელის პატენტებზე აშენებული პირველი კომერციული ძრავა დაინსტალირებული იქნა სენტ -ლუიში, Mo.– ში, ადოლფუს ბუსჩის მიერ, ლუდსახარში, რომელმაც დაინახა მიუნხენის ექსპოზიციაზე და შეიძინა ლიცენზია დიზელისგან ძრავის წარმოებისა და გაყიდვისთვის შეერთებულ შტატებსა და კანადაში. ძრავა წლების განმავლობაში წარმატებით მოქმედებდა და იყო Busch-Sulzer ძრავის წინამ გროტონში, კონ.

დიზელის ძრავა პირველი მსოფლიო ომის დროს წყალქვეშა ნავების ძირითადი ელექტროსადგური გახდა. იგი არა მხოლოდ ეკონომიური იყო საწვავის გამოყენებაში, არამედ საიმედო იყო საომარი პირობებში. დიზელის საწვავი, ბენზინისგან ნაკლებად არასტაბილური, უფრო უსაფრთხოდ ინახებოდა და გაუმკლავდებოდა.
ომის დასასრულს ბევრი მამაკაცი, რომლებიც მუშაობდნენ დიზელები, ეძებდნენ სამშვიდობო სამუშაოებს. მწარმოებლებმა დაიწყეს დიზელების ადაპტირება სამშვიდობო ეკონომიკისთვის. ერთი მოდიფიკაცია იყო ეგრეთ წოდებული სემიდიელის განვითარება, რომელიც მოქმედებდა ორსაფეხურიანი ციკლზე ქვედა შეკუმშვის წნევით და გამოიყენეს ცხელი ბოლქვი ან მილის საწვავის მუხტის გასანათებლად. ამ ცვლილებებმა გამოიწვია ძრავა უფრო ძვირი აშენებისა და შენარჩუნებისთვის.

საწვავის ინექციის ტექნოლოგია
სრული დიზელის ერთი საეჭვო თვისება იყო მაღალი წნევის, ინექციის საჰაერო კომპრესორის აუცილებლობა. არა მხოლოდ ენერგია იყო საჭირო ჰაერის კომპრესორის მართვისთვის, არამედ მაცივრის ეფექტი, რომელიც შეფერხდა ანთება, მოხდა, როდესაც შეკუმშული ჰაერი, როგორც წესი, 6.9 მეგაპასკალზე (1000 ფუნტი კვადრატულ ინჩი), მოულოდნელად გაფართოვდა ცილინდრში, რომელიც დაახლოებით 3.4 წნევით იყო წნევის დროს 4 მეგაპასკალამდე (493 - დან 580 ფუნტამდე კვადრატულ ინჩზე). დიზელს სჭირდებოდა მაღალი წნევის ჰაერი, რომლითაც ცილინდრში ნახშირის ფხვნილის შემოტანა; როდესაც თხევადი ნავთობპროდუქტები ფხვნილი ნახშირის ფხვნილად შეცვალა, შეიძლება გაკეთდეს ტუმბო მაღალი წნევის საჰაერო კომპრესორის ადგილის დასაკავებლად.

იყო მრავალი გზა, რომლითაც შესაძლებელია ტუმბოს გამოყენება. ინგლისში ვიკერსის კომპანიამ გამოიყენა ის, რასაც ეწოდებოდა საერთო სარკინიგზო მეთოდი, რომლის დროსაც ტუმბოების ბატარეამ შეინარჩუნა საწვავი ზეწოლის ქვეშ მილში, რომელიც ძრავის სიგრძეს ახდენს თითოეულ ცილინდრზე. ამ სარკინიგზო (ან მილის) საწვავის მიწოდების ხაზიდან, ინექციის სარქველების სერიამ აღიარა საწვავის მუხტი თითოეულ ცილინდრზე, მის ციკლში სწორ წერტილში. კიდევ ერთი მეთოდი იყენებდა კამერულ ხუმრობას, ან პლენგერის ტიპს, ტუმბოებს, რომ საწვავს მიაწოდონ მომენტალურად მაღალი წნევა თითოეული ცილინდრის ინექციის სარქველზე სწორ დროს.

ინექციის საჰაერო კომპრესორის აღმოფხვრა სწორი მიმართულებით ნაბიჯი იყო, მაგრამ გადასაჭრელად კიდევ ერთი პრობლემა იყო: ძრავის გამონაბოლქვი შეიცავს კვამლის გადაჭარბებულ რაოდენობას, თუნდაც გამოსავალს ძრავის ცხენის ენერგიის რეიტინგში და მიუხედავად იმისა, რომ იქ საკმარისი იყო ჰაერი ცილინდრში, რომ საწვავის მუხტი დაიწვას, გაუფერულ გამონაბოლქვის დატოვების გარეშე, რაც ჩვეულებრივ მიუთითებს გადატვირთვაზე. ინჟინრებმა საბოლოოდ გააცნობიერეს, რომ პრობლემა ის იყო მოძებნეთ ჟანგბადის ატომები წვის პროცესის დასასრულებლად და, რადგან ჟანგბადი ჰაერის მხოლოდ 20 პროცენტს შეადგენს, საწვავის თითოეულ ატომს მხოლოდ ერთი შანსი ჰქონდა ჟანგბადის ატომის ხუთეულში. შედეგი იყო საწვავის არასათანადო წვა.

საწვავის ინექციის საქშენის ჩვეულებრივმა დიზაინმა საწვავი ცილინდრში შემოიტანა კონუსის სპრეის სახით, ხოლო ორთქლი ასხივებდა საქშენიდან, ვიდრე ნაკადში ან თვითმფრინავში. ძალიან ცოტა რამ შეიძლება გაკეთდეს იმისთვის, რომ საწვავი უფრო საფუძვლიანად გააფართოვოს. გაუმჯობესებული შერევა უნდა განხორციელებულიყო ჰაერში დამატებითი მოძრაობის მიცემით, რაც ყველაზე ხშირად ინდუქციური წარმოქმნილი საჰაერო ტალღებით ან ჰაერის რადიალური მოძრაობით, რომელსაც ეწოდება squish, ან ორივე, დგუშის გარე კიდეიდან ცენტრისკენ. სხვადასხვა მეთოდები იქნა გამოყენებული ამ swirl და squish შესაქმნელად. საუკეთესო შედეგები აშკარად მიიღება, როდესაც საჰაერო შრიფტი გარკვეულ კავშირს ატარებს საწვავის ინექციის სიჩქარესთან. ცილინდრის შიგნით ჰაერის ეფექტურად გამოყენება მოითხოვს ბრუნვის სიჩქარეს, რაც იწვევს ინექციის პერიოდში ერთი სპრეიდან მეორეზე მუდმივად გადაადგილებას, ციკლებს შორის უკიდურესი დაქვემდებარებაში.