Trys pagrindinių dydžių grupės
Yra trys pagrindinio dydžio dyzelinių variklių grupės, pagrįstos galia - maža, vidutine ir didele. Mažų variklių galios išėjimo vertės yra mažesnės nei 16 kilovatų. Tai dažniausiai gaminamas dyzelinio variklio tipas. Šie varikliai yra naudojami automobiliuose, lengvuose sunkvežimiuose, kai kuriuose žemės ūkio ir statybos programose ir kaip mažos nejudantys elektros energijos generatoriai (tokie kaip apie pramoginius laivus) ir kaip mechaniniai pavaros. Paprastai jie yra tiesioginio injekcijos, linijiniai, keturių ar šešių cilindrų varikliai. Daugelis yra su turbokompresoriumi su aušintuvais.

Vidutiniai varikliai turi galios pajėgumus nuo 188 iki 750 kilovatų arba nuo 252 iki 1 006 arklio galių. Dauguma šių variklių naudojami sunkvežimiuose. Paprastai jie yra tiesioginio įpurškimo, linijinės, šešių cilindrų turbokompresoriaus ir aušinamų variklių. Kai kurie V-8 ir V-12 varikliai taip pat priklauso tokiai dydžio grupei.

Didelių dyzelinių variklių galios reitingai viršija 750 kilovatų. Šie unikalūs varikliai yra naudojami jūrų, lokomotyvų ir mechaninių pavaros naudojimui bei elektros energijos gamybai. Daugeliu atvejų jie yra tiesioginio injekcijos, turbokompresoriaus ir aušintos sistemos. Jie gali veikti net 500 apsisukimų per minutę, kai patikimumas ir patvarumas yra kritinis.

Dviejų taktų ir keturių taktų varikliai
Kaip minėta anksčiau, dyzeliniai varikliai yra skirti veikti dviejų ar keturių taktų cikle. Įprastame keturių taktų ciklo varikliui įsiurbimo ir išmetimo vožtuvai bei degalų įpurškimo purkštukas yra cilindro galvutėje (žr. Paveikslėlį). Dažnai naudojami dvigubi vožtuvų išdėstymai - du įsiurbimas ir du išmetimo vožtuvai.
Dviejų taktų ciklo naudojimas gali pašalinti vieno ar abiejų vožtuvų poreikį variklio dizaine. Strynų ir įsiurbimo oras paprastai tiekiamas per cilindro įdėklo prievadus. Išmetimas gali būti per vožtuvus, esančius cilindro galvutėje, arba per cilindro įdėklo prievadus. Variklio konstrukcija yra supaprastinta, kai naudojama prievado dizainas, o ne tas, kuriam reikia išmetimo vožtuvų.

Degalai dyzelinėms
Naftos produktai, paprastai naudojami kaip degalai dyzeliniams varikliams, yra distiliatai, sudaryti iš sunkių angliavandenilių, kurių molekulėje yra mažiausiai 12–16 anglies atomų. Šie sunkesni distiliatai paimami iš žalios naftos po to, kai pašalinamos daugiau lakiųjų porcijų, naudojamų benzinoje. Šių sunkesnių distiliatų virimo taškai svyruoja nuo 177 iki 343 ° C (351–649 ° F). Taigi jų išgarinimo temperatūra yra daug aukštesnė nei benzino, kuriame yra mažiau anglies atomų vienoje molekulėje.

Vanduo ir nuosėdos degaluose gali būti kenksmingi veikiant varikliui; Švarus degalai yra būtini efektyvioms įpurškimo sistemoms. Degalus, turinčius aukštą anglies liekaną, geriausiai gali valdyti mažo greičio sukimosi varikliai. Tas pats pasakytina ir apie tuos, kurių pelenų ir sieros kiekis yra didelis. Cetano skaičius, apibrėžiantis degalų uždegimo kokybę, nustatomas naudojant ASTM D613 „Standartinis bandymo metodas dyzelino mazuto cetano skaičiui“.

Dyzelinių variklių kūrimas
Ankstyvas darbas
Vokietijos inžinierius Rudolfas Dieselas sumanė variklio idėją, kuri dabar turi jo vardą, kai jis ieškojo prietaiso, kad padidintų „Otto“ variklio efektyvumą (pirmąjį keturių taktų ciklo variklį, kurį pastatė XIX amžiaus Vokietijos inžinierius Nikolaus Otto). Dyzelinas suprato, kad benzino variklio elektrinio uždegimo procesą galima pašalinti, jei stūmoklinio cilindro prietaiso suspaudimo metu suspaudimo metu suspaudimas gali šildyti orą aukštesnėje temperatūroje nei tam tikro kuro automatinis uždegimo temperatūra. Dyzelis pasiūlė tokį ciklą savo 1892 ir 1893 m. Patentėse.
Iš pradžių kaip degalai buvo pasiūlyti arba skystas naftos miltelius, arba skystas naftas. Dyzelino pjūklo anglis milteliai, SAAR anglių kasyklų šalutinis produktas, kaip lengvai prieinamas kuras. Suspaustas oras turėjo būti naudojamas įvesti anglių dulkes į variklio cilindrą; Tačiau anglies įpurškimo greičio kontrolei buvo sunku, o po to, kai eksperimento variklis buvo sunaikintas sprogimo metu, dyzelinas pasuko į skystą naftą. Jis toliau įvedė degalus į variklį su suslėgtu oru.
Pirmasis komercinis variklis, pastatytas ant dyzelino patentų JAV ir Kanadoje. Variklis sėkmingai veikė daugelį metų ir buvo „Busch-Sulzer“ variklio, kuris varė daugybę JAV karinio jūrų laivyno povandeninių laivų, pirmtakas. Kitas dyzelino variklis, naudojamas tam pačiam tikslui Grotone, Conn.

Dyzelinis variklis tapo pagrindine povandeninių laivų elektrine. Pirmojo pasaulinio karo metu ji buvo ne tik ekonomiška naudoti degalus, bet ir pasirodė patikimas karo sąlygomis. Dyzelino kuras, mažiau lakus nei benzinas, buvo saugiau laikomas ir tvarkomas.
Pasibaigus karui, daug vyrų, kurie operuoja dyzelinius, ieškojo taikos laiko. Gamintojai pradėjo adaptuoti dyzelines taikos laiko ekonomikai. Vienas modifikavimas buvo vadinamojo pusiauzelio, veikiančio dviejų taktų cikle esant mažesniam suspaudimo slėgiui ir panaudojęs karštą lemputę ar vamzdelį, sukėlė degalų krūvį. Dėl šių pakeitimų variklis buvo pigesnis ir prižiūrėti.

Degalų įpurškimo technologija
Vienas nepriimtinas viso dyzelino bruožas buvo aukšto slėgio, injekcinio oro kompresoriaus būtinybė. Oro kompresoriui reikėjo ne tik energijos, bet ir šaldymo efektas, kuris atidėtas uždegimas įvyko, kai suspaustas oras, paprastai esant 6,9 megapaskaliams (1000 svarų už kvadratinį colį), staiga išsiplėtė į cilindrą, kuris buvo maždaug 3,4 slėgio. iki 4 megapaskalų (nuo 493 iki 580 svarų už kvadratinį colį). Dyzelinui reikėjo aukšto slėgio oro, su kuriuo į cilindrą į cilindrą patekti į miltelius; Kai skystas naftas pakeitė anglies miltelius kaip kurą, buvo galima padaryti siurblį, kad būtų galima užimti aukšto slėgio oro kompresorių.

Buvo keletas būdų, kaip buvo galima naudoti siurblį. Anglijoje „Vickers“ kompanija naudojo vadinamąjį bendrojo bėgio metodą, kuriame daugybe siurblių akumuliatorius palaikė degalus, esančius slėgyje vamzdyje, kurio variklio ilgis yra kiekvieno cilindro, vamzdyje. Iš šio bėgio (arba vamzdžio) degalų tiekimo linijos, įpurškimo vožtuvų serija priėmė degalų mokestį kiekvienam cilindrui dešiniajame jo ciklo taške. Kitas metodas buvo naudojamas su kameros valdomu trūkčiojančiu trūkčiojimu arba stūmoklio tipu, siurbliais, kad degalai būtų tiekiami akimirksniu aukštu slėgiu į kiekvieno cilindro įpurškimo vožtuvą tinkamu laiku.

Injekcinio oro kompresoriaus pašalinimas buvo žingsnis teisinga linkme, tačiau reikėjo išspręsti dar vieną problemą: variklio išmetimo metu buvo per didelis dūmų kiekis, net esant išėjimams, esant gerai, atsižvelgiant į variklio galios ir, nors ten Cilindre buvo pakankamai oro, kad degintų degalų krūvį nepaliekant spalvos išmetimo, kuris paprastai nurodo perkrovą. Inžinieriai pagaliau suprato, kad problema buvo ta, kad akimirksniu aukšto slėgio įpurškimo oras, sprogstantis į variklio cilindrą Ieškokite deguonies atomų, kad būtų baigtas degimo procesas, ir kadangi deguonis sudaro tik 20 procentų oro, kiekvienas degalų atomas turėjo tik vieną galimybę penkiose galimybės susidurti su deguonies atomu. Rezultatas buvo netinkamas degalų deginimas.

Įprastas degalų įpurškimo purkštuko dizainas į cilindrą įvedė kurą kūgio purškalo pavidalu, o garai spinduliavo nuo purkštuko, o ne sraute ar srovėje. Labai mažai buvo galima padaryti, kad degalai išsklaidytų. Patobulintas maišymas turėjo būti atliktas perduodant papildomą judesį į orą, dažniausiai indukciniu būdu pagamintais oro sūkuriais arba radialiniu oro judėjimu, vadinamu „Squish“, arba abu, iš išorinio stūmoklio krašto link centro. Šiam sūkuriui ir klastojimui buvo naudojami įvairūs metodai. Geriausi rezultatai, matyt, gaunami, kai oro sūkurys turi neabejotiną ryšį su degalų įpurškimo greičiu. Efektyvus oro panaudojimas cilindre reikalauja sukimosi greičio, dėl kurio įstrigęs oras nuolat juda iš vieno purškalo į kitą injekcijos laikotarpiu, be ekstremalios nuosmukio tarp ciklų.