სამი ძირითადი ზომის ჯგუფი
არსებობს დიზელის ძრავების სამი ძირითადი ზომის ჯგუფი, რომელიც ეფუძნება სიმძლავრეს - მცირე, საშუალო და დიდი.მცირე ძრავებს აქვთ გამომავალი სიმძლავრე 16 კილოვატზე ნაკლები.ეს არის ყველაზე ხშირად წარმოებული დიზელის ძრავის ტიპი.ეს ძრავები გამოიყენება ავტომობილებში, მსუბუქ სატვირთო მანქანებში, ზოგიერთ სასოფლო-სამეურნეო და სამშენებლო პროგრამებში და როგორც მცირე სტაციონარული ელექტროენერგიის გენერატორები (როგორიცაა სიამოვნების გემებზე) და მექანიკურ ძრავებში.ისინი, როგორც წესი, პირდაპირი ინექციის, ხაზოვანი, ოთხ ან ექვსცილინდრიანი ძრავებია.ბევრი ტურბო დამუხტულია შემდგომი გამაგრილებით.

საშუალო ძრავებს აქვთ სიმძლავრე 188-დან 750 კილოვატამდე, ანუ 252-დან 1006 ცხენის ძალამდე.ამ ძრავების უმრავლესობა გამოიყენება მძიმე სატვირთო მანქანებში.ისინი, როგორც წესი, პირდაპირი ინექციით, ხაზში, ექვსცილინდრიანი ტურბო და გაცივებული ძრავებია.ზოგიერთი V-8 და V-12 ძრავა ასევე ეკუთვნის ამ ზომის ჯგუფს.

დიდი დიზელის ძრავებს აქვთ სიმძლავრე 750 კილოვატზე მეტი.ეს უნიკალური ძრავები გამოიყენება საზღვაო, ლოკომოტივისა და მექანიკური ამძრავისთვის და ელექტროენერგიის წარმოებისთვის.უმეტეს შემთხვევაში, ეს არის პირდაპირი ინექციის, ტურბო დამტენი და შემდგომი გაგრილების სისტემები.მათ შეუძლიათ იმუშაონ მინიმუმ 500 რევოლუციით წუთში, როდესაც საიმედოობა და გამძლეობა გადამწყვეტია.

ორტაქტიანი და ოთხტაქტიანი ძრავები
როგორც უკვე აღვნიშნეთ, დიზელის ძრავები შექმნილია ორ ან ოთხ ტაქტიან ციკლზე მუშაობისთვის.ტიპიური ოთხტაქტიანი ძრავის ძრავში, ამომყვანი და გამონაბოლქვი სარქველები და საწვავის ინექციის საქშენი განთავსებულია ცილინდრის თავში (იხ. სურათი).ხშირად გამოიყენება ორმაგი სარქვლის მოწყობა - ორი შემავალი და ორი გამონაბოლქვი სარქველი.
ორ ტაქტიანი ციკლის გამოყენებამ შეიძლება აღმოფხვრას ძრავის დიზაინში ერთი ან ორივე სარქველის საჭიროება.გაწმენდა და შემომავალი ჰაერი ჩვეულებრივ უზრუნველყოფილია ცილინდრის ლაინერში არსებული პორტებით.გამონაბოლქვი შეიძლება იყოს ცილინდრის თავში მდებარე სარქველების მეშვეობით ან ცილინდრის ლაინერში პორტების მეშვეობით.ძრავის კონსტრუქცია გამარტივებულია პორტის დიზაინის გამოყენების ნაცვლად, რომელიც მოითხოვს გამოსაბოლქვი სარქველებს.

საწვავი დიზელებისთვის
ნავთობპროდუქტები, რომლებიც ჩვეულებრივ გამოიყენება დიზელის ძრავების საწვავად, არის დისტილატები, რომლებიც შედგება მძიმე ნახშირწყალბადებისგან, მინიმუმ 12-დან 16 ნახშირბადის ატომით თითო მოლეკულაზე.ეს უფრო მძიმე დისტილატები მიიღება ნედლი ნავთობიდან მას შემდეგ, რაც ბენზინში გამოყენებული უფრო აქროლადი ნაწილები ამოღებულია.ამ მძიმე დისტილატების დუღილის 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 შემავალი წყალი და ნალექი შეიძლება საზიანო იყოს ძრავის მუშაობისთვის;სუფთა საწვავი აუცილებელია ეფექტური ინექციის სისტემებისთვის.საწვავის მაღალი ნახშირბადის ნარჩენები საუკეთესოდ შეიძლება დამუშავდეს დაბალი სიჩქარით ბრუნვის ძრავებით.იგივე ეხება მათ, ვისაც ნაცარი და გოგირდის მაღალი შემცველობა აქვს.ცეტანის რიცხვი, რომელიც განსაზღვრავს საწვავის აალების ხარისხს, განისაზღვრება ASTM D613 „დიზელის საწვავის ზეთის ცეტანური რაოდენობის სტანდარტული ტესტის მეთოდის“ გამოყენებით.

დიზელის ძრავების განვითარება
ადრეული სამუშაო
რუდოლფ დიზელმა, გერმანელმა ინჟინერმა, ძრავის იდეა, რომელიც ახლა მის სახელს ატარებს, მას შემდეგ გააჩნდა, რაც ეძებდა მოწყობილობას ოტოს ძრავის ეფექტურობის გაზრდის მიზნით (პირველი ოთხტაქტიანი ძრავა, რომელიც აშენდა მე-19 საუკუნის გერმანელი ინჟინრის მიერ. ნიკოლაუს ოტო).დიზელმა გააცნობიერა, რომ ბენზინის ძრავის ელექტრული აალების პროცესი შეიძლება აღმოიფხვრას, თუ დგუში-ცილინდრიანი მოწყობილობის შეკუმშვის დროს შეკუმშვას შეეძლო ჰაერის გაცხელება უფრო მაღალ ტემპერატურაზე, ვიდრე მოცემული საწვავის ავტომატური აალება.დიზელმა შესთავაზა ასეთი ციკლი თავის პატენტებში 1892 და 1893 წლებში.
თავდაპირველად, ნახშირის ფხვნილი ან თხევადი ნავთობი შემოთავაზებული იყო საწვავად.დიზელმა დაინახა დაფხვნილი ნახშირი, საარის ქვანახშირის მაღაროების ქვეპროდუქტი, როგორც ადვილად ხელმისაწვდომი საწვავი.შეკუმშული ჰაერი უნდა გამოეყენებინათ ქვანახშირის მტვრის შესატანად ძრავის ცილინდრში;თუმცა, ნახშირის შეფრქვევის სიჩქარის კონტროლი რთული იყო და მას შემდეგ, რაც ექსპერიმენტული ძრავა აფეთქების შედეგად განადგურდა, დიზელი გადაიქცა თხევად ნავთობზე.მან განაგრძო საწვავის შეყვანა ძრავში შეკუმშული ჰაერით.
დიზელის პატენტებზე აგებული პირველი კომერციული ძრავა დამონტაჟდა სენტ-ლუისში, შტატში, ლუდსახარში ადოლფუს ბუშის მიერ, რომელმაც ნახა გამოფენა მიუნხენში და იყიდა დიზელისგან ძრავის წარმოებისა და გაყიდვის ლიცენზია. შეერთებულ შტატებსა და კანადაში.ძრავა წარმატებით მუშაობდა წლების განმავლობაში და იყო Busch-Sulzer ძრავის წინამორბედი, რომელიც ამუშავებდა აშშ-ს საზღვაო ძალების ბევრ წყალქვეშა ნავს პირველ მსოფლიო ომში. კიდევ ერთი დიზელის ძრავა გამოიყენებოდა იმავე მიზნით იყო Nelseco, რომელიც აშენდა New London Ship and Engine Company-ის მიერ. გროტონში, კონ.

დიზელის ძრავა პირველი მსოფლიო ომის დროს წყალქვეშა ნავების პირველადი ელექტროსადგური გახდა. ის არა მხოლოდ ეკონომიური იყო საწვავის გამოყენებაში, არამედ საიმედოდ დადასტურდა ომის დროს.დიზელის საწვავი, ნაკლებად აქროლადი ვიდრე ბენზინი, უფრო უსაფრთხოდ იყო შენახული და დამუშავებული.
ომის ბოლოს ბევრი მამაკაცი, ვინც დიზელზე მუშაობდა, ეძებდა სამუშაოს მშვიდობის დროს.მწარმოებლებმა დაიწყეს დიზელის ადაპტაცია მშვიდობიან ეკონომიკისთვის.ერთ-ერთი მოდიფიკაცია იყო ეგრეთ წოდებული ნახევრადდიზელის შემუშავება, რომელიც მოქმედებდა ორ ტაქტიან ციკლზე დაბალ შეკუმშვის წნევით და იყენებდა ცხელი ნათურის ან მილის გამოყენებას საწვავის მუხტის გასანათებლად.ამ ცვლილებებმა განაპირობა ძრავის შექმნა და შენარჩუნება ნაკლებად ძვირი.

საწვავის ინექციის ტექნოლოგია
სრული დიზელის ერთ-ერთი არასასიამოვნო თვისება იყო მაღალი წნევის, ინექციური ჰაერის კომპრესორის საჭიროება.ჰაერის კომპრესორის მართვისთვის არა მხოლოდ ენერგია იყო საჭირო, არამედ მაცივრის ეფექტი, რომელიც აფერხებდა ანთებას, როდესაც შეკუმშული ჰაერი, ჩვეულებრივ 6,9 მეგაპასკალზე (1000 ფუნტი კვადრატულ ინჩზე), მოულოდნელად გაფართოვდა ცილინდრში, რომელიც იყო დაახლოებით 3,4 წნევით. 4 მეგაპასკალამდე (493-დან 580 ფუნტამდე კვადრატულ ინჩზე).დიზელს სჭირდებოდა მაღალი წნევის ჰაერი, რომლითაც ცილინდრში დაფხვნილი ნახშირის შეყვანა;როდესაც თხევადი ნავთობი ჩაანაცვლებს ნახშირის ფხვნილს საწვავად, ტუმბო შეიძლება შეიქმნას მაღალი წნევის ჰაერის კომპრესორის ადგილის დასაკავებლად.

არსებობდა ტუმბოს გამოყენების რამდენიმე გზა.ინგლისში Vickers Company-მ გამოიყენა ის, რასაც უწოდებდნენ საერთო სარკინიგზო მეთოდს, რომლის დროსაც ტუმბოების ბატარეა ინარჩუნებდა საწვავს ზეწოლის ქვეშ მილში, რომელიც მოძრაობდა ძრავის სიგრძეზე, თითოეულ ცილინდრამდე მიმყვანებით.ამ სარკინიგზო (ან მილის) საწვავის მიწოდების ხაზიდან, საინექციო სარქველების სერია დაშვებული იყო საწვავის დამუხტვა თითოეულ ცილინდრზე მისი ციკლის სწორ წერტილში.კიდევ ერთი მეთოდი გამოიყენა კამერით მომუშავე ჯოხი, ან დგუშის ტიპის ტუმბოები, რათა საწვავი მიეწოდოს მომენტალურად მაღალი წნევის ქვეშ თითოეული ცილინდრის საინექციო სარქველს სწორ დროს.

საინექციო ჰაერის კომპრესორის აღმოფხვრა სწორი მიმართულებით გადადგმული ნაბიჯი იყო, მაგრამ კიდევ ერთი პრობლემა იყო გადასაჭრელი: ძრავის გამონაბოლქვი შეიცავდა ჭარბ კვამლს, თუნდაც ძრავის ცხენის ძალის ტოლი გამომავალი გამოშვების დროს და მიუხედავად იმისა. ცილინდრში საკმარისი ჰაერი იყო საწვავის მუხტის დასაწვავად შეფერილი გამონაბოლქვის დატოვების გარეშე, რაც ჩვეულებრივ მიუთითებს გადატვირთვაზე.ინჟინრებმა საბოლოოდ გააცნობიერეს, რომ პრობლემა ის იყო, რომ ძრავის ცილინდრში აფეთქებული მომენტალურად მაღალი წნევის შეფრქვევის ჰაერი უფრო ეფექტურად ავრცელებდა საწვავის მუხტს, ვიდრე ამის გაკეთება შეეძლოთ საწვავის შემცვლელ მექანიკურ საქშენებს, რის შედეგადაც ჰაერის კომპრესორის გარეშე საწვავი იძულებული გახდა. მოძებნეთ ჟანგბადის ატომები წვის პროცესის დასასრულებლად და, ვინაიდან ჟანგბადი ჰაერის მხოლოდ 20 პროცენტს შეადგენს, საწვავის თითოეულ ატომს მხოლოდ მეხუთე ატომს ჰქონდა ჟანგბადის ატომთან შეხვედრის შანსი.შედეგი იყო საწვავის არასწორი წვა.

საწვავის ინექციური საქშენის ჩვეულებრივი დიზაინით საწვავი ცილინდრში შეჰყავდა კონუსური სპრეის სახით, ორთქლით, რომელიც გამოსხივდება საქშენიდან, ვიდრე ნაკადში ან ჭავლში.ძალიან ცოტა რამ შეიძლება გაკეთდეს საწვავის უფრო საფუძვლიანად გასავრცელებლად.გაუმჯობესებული შერევა უნდა განხორციელებულიყო ჰაერისთვის დამატებითი მოძრაობის მიწოდებით, ყველაზე ხშირად ინდუქციური ჰაერის მორევით ან ჰაერის რადიალური მოძრაობით, რომელსაც ეწოდება სკვით, ან ორივე ერთად, დგუშის გარე კიდიდან ცენტრისკენ.სხვადასხვა მეთოდი გამოიყენეს ამ მორევისა და ჩირქის შესაქმნელად.როგორც ჩანს, საუკეთესო შედეგები მიიღწევა, როდესაც ჰაერის ტრიალი გარკვეულ კავშირშია საწვავის ინექციის სიჩქარესთან.ცილინდრში ჰაერის ეფექტური გამოყენება მოითხოვს ბრუნვის სიჩქარეს, რომელიც იწვევს ჩაკეტილი ჰაერის განუწყვეტლივ გადაადგილებას ერთი შესხურებიდან მეორეზე ინექციის პერიოდში, ციკლებს შორის უკიდურესი ჩაძირვის გარეშე.