Üç əsas ölçü qrupu
Dizel mühərriklərinin gücünə görə üç əsas ölçü qrupu var - kiçik, orta və böyük.Kiçik mühərriklərin gücü 16 kilovatdan azdır.Bu, ən çox istehsal edilən dizel mühərrik növüdür.Bu mühərriklər avtomobillərdə, yüngül yük maşınlarında, bəzi kənd təsərrüfatı və tikinti proqramlarında və kiçik stasionar elektrik enerjisi generatorları (məsələn, əyləncə gəmilərində olanlar) və mexaniki sürücülər kimi istifadə olunur.Onlar adətən birbaşa enjeksiyonlu, sıralı, dörd və ya altı silindrli mühərriklərdir.Çoxları turbomühərrikli soyuducularla təchiz edilmişdir.

Orta mühərriklər 188-750 kilovat və ya 252-dən 1006 at gücünə qədər gücə malikdir.Bu mühərriklərin əksəriyyəti ağır yük maşınlarında istifadə olunur.Onlar adətən birbaşa püskürtmə ilə işləyən, sıralı, altı silindrli turbomühərrikli və soyudulmuş mühərriklərdir.Bəzi V-8 və V-12 mühərrikləri də bu ölçü qrupuna aiddir.

Böyük dizel mühərrikləri 750 kilovatdan çox gücə malikdir.Bu unikal mühərriklər dəniz, lokomotiv və mexaniki sürücülük tətbiqləri və elektrik enerjisi istehsalı üçün istifadə olunur.Əksər hallarda bunlar birbaşa püskürtmə, turboşarjlı və soyudulmuş sistemlərdir.Etibarlılıq və davamlılıq kritik olduqda, onlar dəqiqədə 500 dövrə qədər aşağı sürətlə işləyə bilərlər.

İki vuruşlu və dörd vuruşlu mühərriklər
Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, dizel mühərrikləri iki və ya dörd vuruşlu dövrədə işləmək üçün nəzərdə tutulmuşdur.Tipik dörd dövrəli mühərrikdə, suqəbuledici və işlənmiş klapanlar və yanacaq püskürtmə ucluğu silindr başlığında yerləşir (şəklə bax).Çox vaxt ikili klapan tənzimləmələri - iki giriş və iki egzoz klapanları istifadə olunur.
İki vuruşlu dövrənin istifadəsi mühərrik dizaynında bir və ya hər iki klapan ehtiyacını aradan qaldıra bilər.Təmizləmə və qəbul havası adətən silindr laynerindəki portlar vasitəsilə təmin edilir.Egzoz silindr başlığında yerləşən klapanlar və ya silindr laynerindəki portlar vasitəsilə ola bilər.Egzoz klapanları tələb edən bir port dizaynı əvəzinə mühərrik konstruksiyası sadələşdirilir.

Dizel üçün yanacaq
Normalda dizel mühərrikləri üçün yanacaq kimi istifadə olunan neft məhsulları ağır karbohidrogenlərdən ibarət distillələrdir və hər molekulda ən azı 12-16 karbon atomu vardır.Bu daha ağır distillələr benzində istifadə olunan daha uçucu hissələr çıxarıldıqdan sonra xam neftdən alınır.Bu daha ağır distillələrin qaynama nöqtələri 177 ilə 343 °C (351 ilə 649 °F) arasında dəyişir.Beləliklə, onların buxarlanma temperaturu hər molekulda daha az karbon atomu olan benzinlə müqayisədə xeyli yüksəkdir.

Yanacaqlarda olan su və çöküntü mühərrikin işinə zərər verə bilər;təmiz yanacaq səmərəli enjeksiyon sistemləri üçün vacibdir.Yüksək karbon qalığı olan yanacaqları aşağı sürətlə fırlanan mühərriklər yaxşı idarə edə bilər.Eyni şey yüksək kül və kükürd tərkibli olanlara da aiddir.Yanacağın alovlanma keyfiyyətini təyin edən setan sayı ASTM D613 “Dizel yanacağı yağının setan sayı üçün standart sınaq metodu” ilə müəyyən edilir.

Dizel mühərriklərin inkişafı
Erkən iş
Alman mühəndis Rudolf Diesel, Otto mühərrikinin (19-cu əsrdə Alman mühəndisi tərəfindən inşa edilmiş ilk dörd dövrəli mühərrik) səmərəliliyini artırmaq üçün bir cihaz axtardıqdan sonra indi onun adını daşıyan mühərrik ideyasını yaratdı. Nikolaus Otto).Dizel, bir piston silindrli cihazın sıxılma vuruşu zamanı sıxılma havanı verilmiş yanacağın avtomatik alovlanma temperaturundan daha yüksək bir temperatura qədər qızdıra bilsə, benzin mühərrikinin elektrik alovlanma prosesinin aradan qaldırıla biləcəyini başa düşdü.Dizel 1892 və 1893-cü il patentlərində belə bir dövrü təklif etdi.
Əvvəlcə yanacaq kimi toz kömür və ya maye neft təklif edildi.Dizel, Saar kömür mədənlərinin əlavə məhsulu olan toz kömürü hazır yanacaq kimi görürdü.Kömür tozunu mühərrik silindrinə daxil etmək üçün sıxılmış hava istifadə edilməli idi;lakin kömürün vurulma sürətinə nəzarət etmək çətin idi və eksperimental mühərrik partlayış nəticəsində sıradan çıxdıqdan sonra Dizel maye neftə çevrildi.O, sıxılmış hava ilə mühərrikə yanacaq daxil etməyə davam etdi.
Dizelin patentləri əsasında qurulan ilk kommersiya mühərriki Sent-Luisdə, Münhendəki ekspozisiyada nümayiş etdirilən pivə istehsalçısı Adolphus Busch tərəfindən quraşdırılıb və mühərrikin istehsalı və satışı üçün Dizeldən lisenziya alıb. ABŞ və Kanadada.Mühərrik illər boyu müvəffəqiyyətlə işlədi və I Dünya Müharibəsində ABŞ Hərbi Dəniz Qüvvələrinin bir çox sualtı qayıqlarını təchiz edən Busch-Sulzer mühərrikinin qabaqcılı oldu. Eyni məqsədlə istifadə edilən başqa bir dizel mühərriki New London Ship and Engine Company tərəfindən inşa edilən Nelseco idi. Groton, Conn.

Dizel mühərriki Birinci Dünya Müharibəsi illərində sualtı qayıqlar üçün əsas elektrik stansiyası oldu. O, yanacaqdan istifadədə qənaətcil olmaqla yanaşı, həm də müharibə şəraitində etibarlılığını sübut etdi.Benzinə nisbətən daha az uçucu olan dizel yanacağı daha təhlükəsiz saxlanılır və idarə olunurdu.
Müharibənin sonunda dizel işlədən bir çox kişi dinc vaxtda iş axtarırdı.İstehsalçılar dizelləri sülh dövründə iqtisadiyyata uyğunlaşdırmağa başladılar.Bir modifikasiya, daha aşağı sıxılma təzyiqində iki vuruşlu dövrədə işləyən və yanacaq yükünü alovlandırmaq üçün isti lampa və ya borudan istifadə edən sözdə semidizelin inkişafı idi.Bu dəyişikliklər mühərrikin qurulması və saxlanmasının daha ucuz olması ilə nəticələndi.

Yanacaq vurma texnologiyası
Tam dizelin bir etiraz edən xüsusiyyəti yüksək təzyiqli, enjeksiyon hava kompressorunun zəruriliyi idi.Hava kompressorunu idarə etmək üçün nəinki enerji tələb olunurdu, eyni zamanda, adətən 6,9 meqapaskal (kvadrat düym üçün 1000 funt) sıxılmış hava birdən-birə təxminən 3,4 təzyiqdə olan silindrdə genişləndikdə alovlanmanı gecikdirən soyuducu effekt meydana gəldi. 4 meqapaskala (kvadrat düym üçün 493-580 funt) qədər.Dizelin silindrə toz kömür daxil etmək üçün yüksək təzyiqli havaya ehtiyacı var idi;maye neft yanacaq kimi toz kömür əvəz etdikdə, yüksək təzyiqli hava kompressorunun yerinə nasos hazırlana bilərdi.

Bir nasosdan istifadə etmək üçün bir neçə yol var idi.İngiltərədə Vickers şirkəti Common-Rail metodu adlanan üsuldan istifadə etdi, bu üsulda nasoslar batareyası mühərrikin uzunluğu boyunca hər silindrə aparan bir boruda təzyiq altında yanacaq saxladı.Bu relsdən (və ya borudan) yanacaq təchizatı xəttindən bir sıra enjeksiyon klapanları yanacaq yükünü hər silindrin dövrünün düzgün nöqtəsində qəbul etdi.Başqa bir üsul, hər bir silindrin enjeksiyon klapanına bir anlıq yüksək təzyiq altında yanacaq çatdırmaq üçün kamanla işləyən qaxac və ya piston tipli nasoslardan istifadə etdi.

Enjeksiyon hava kompressorunun aradan qaldırılması düzgün istiqamətdə atılmış bir addım idi, lakin həll edilməli olan başqa bir problem var idi: mühərrikin işlənmiş qazında hətta mühərrikin at gücünə uyğun çıxışlarda və hətta orada olsa da, həddindən artıq miqdarda tüstü var idi. normal olaraq həddindən artıq yüklənməni göstərən rəngsiz işlənmiş qaz buraxmadan yanacaq yükünü yandırmaq üçün silindrdə kifayət qədər hava var idi.Mühəndislər nəhayət başa düşdülər ki, problem mühərrik silindrinə bir anlıq yüksək təzyiqli enjeksiyon havası partlayan yanacaq yükünü əvəzedici mexaniki yanacaq ucluqlarının edə bildiyindən daha səmərəli şəkildə dağıtdı və nəticədə hava kompressoru olmadan yanacaq yanmağa məcbur oldu. Yanma prosesini başa çatdırmaq üçün oksigen atomlarını axtarın və oksigen havanın yalnız 20 faizini təşkil etdiyinə görə, hər bir yanacaq atomunun bir oksigen atomu ilə qarşılaşma şansı beşdə bir idi.Nəticədə yanacağın düzgün yanmaması olub.

Yanacaq püskürtmə nozulunun adi dizaynı, yanacağı silindrə bir konus spreyi şəklində, axın və ya jetdə deyil, burundan yayılan buxarla daxil etdi.Yanacağın daha yaxşı yayılması üçün çox az şey etmək olardı.Təkmilləşdirilmiş qarışdırma, havaya əlavə hərəkət verməklə, daha çox induksiya nəticəsində yaranan hava fırlanmaları və ya havanın radial hərəkəti ilə, pistonun xarici kənarından mərkəzə doğru squish adlanan və ya hər ikisi ilə həyata keçirilməli idi.Bu burulğanı yaratmaq üçün müxtəlif üsullardan istifadə edilmişdir.Ən yaxşı nəticələr havanın burulğanının yanacaq vurma sürəti ilə müəyyən əlaqəsi olduqda əldə edilir.Silindr daxilindəki havanın səmərəli istifadəsi dövrlər arasında həddindən artıq çökmə olmadan, enjeksiyon dövründə sıxılmış havanın davamlı olaraq bir spreydən digərinə hərəkət etməsinə səbəb olan fırlanma sürətini tələb edir.