Trys pagrindinių dydžių grupės
Pagal galią yra trys pagrindinės dyzelinių variklių dydžių grupės – mažas, vidutinis ir didelis.Mažų variklių galia yra mažesnė nei 16 kilovatų.Tai dažniausiai gaminamas dyzelinio variklio tipas.Šie varikliai naudojami automobiliuose, lengvuosiuose sunkvežimiuose ir kai kuriose žemės ūkio bei statybos srityse, taip pat kaip maži stacionarūs elektros energijos generatoriai (pvz., pramoginių laivų) ir kaip mechaninė pavara.Paprastai tai yra tiesioginio įpurškimo, eilėje, keturių arba šešių cilindrų varikliai.Daugelis jų yra su turbokompresoriumi su antriniais aušintuvais.

Vidutinių variklių galia svyruoja nuo 188 iki 750 kilovatų arba nuo 252 iki 1006 arklio galių.Dauguma šių variklių naudojami sunkiasvoriuose sunkvežimiuose.Paprastai tai yra tiesioginio įpurškimo, eilėje, šešių cilindrų turbokompresoriaus ir po aušinimo varikliai.Kai kurie V-8 ir V-12 varikliai taip pat priklauso šiai dydžio grupei.

Didelių dyzelinių variklių galia viršija 750 kilovatų.Šie unikalūs varikliai naudojami jūrų, lokomotyvų ir mechaninėse pavarose bei elektros energijos gamybai.Daugeliu atvejų tai yra tiesioginio įpurškimo, turbokompresoriaus ir papildomo aušinimo sistemos.Jie gali veikti net 500 apsisukimų per minutę, kai patikimumas ir ilgaamžiškumas yra labai svarbūs.

Dvitakčiai ir keturtakčiai varikliai
Kaip minėta anksčiau, dyzeliniai varikliai yra skirti dirbti dviejų arba keturių taktų cikle.Įprastame keturių taktų variklyje įsiurbimo ir išmetimo vožtuvai bei degalų įpurškimo antgalis yra cilindro galvutėje (žr. pav.).Dažnai naudojami dvigubi vožtuvai – du įsiurbimo ir du išmetimo vožtuvai.
Naudojant dviejų taktų ciklą, variklio konstrukcijoje nereikės vieno arba abiejų vožtuvų.Išsiurbiamas ir įsiurbiamas oras paprastai tiekiamas per cilindro įdėklo angas.Išmetimas gali būti arba per vožtuvus, esančius cilindro galvutėje, arba per cilindro įdėklo angas.Variklio konstrukcija supaprastinama, kai naudojama angos konstrukcija, o ne išmetimo vožtuvai.

Degalai dyzeliniams
Naftos produktai, paprastai naudojami kaip kuras dyzeliniams varikliams, yra distiliatai, sudaryti iš sunkiųjų angliavandenilių, kurių molekulėje yra ne mažiau kaip 12–16 anglies atomų.Šie sunkesni distiliatai paimami iš žalios naftos po to, kai pašalinamos lakesnės benzine naudojamos dalys.Šių sunkesnių distiliatų virimo temperatūra svyruoja nuo 177 iki 343 °C (351–649 °F).Taigi jų garavimo temperatūra yra daug aukštesnė nei benzino, kurio molekulėje yra mažiau anglies atomų.

Degaluose esantis vanduo ir nuosėdos gali pakenkti variklio darbui;švarus kuras yra būtinas efektyvioms įpurškimo sistemoms.Degalų, kuriuose yra daug anglies likučių, geriausiai gali būti naudojami varikliai, kurių sukimosi greitis yra mažas.Tas pats pasakytina apie tuos, kuriuose yra daug pelenų ir sieros.Cetaninis skaičius, apibrėžiantis degalų užsidegimo kokybę, nustatomas naudojant ASTM D613 „Standartinis dyzelinio mazuto cetaninio skaičiaus bandymo metodas“.

Dyzelinių variklių kūrimas
Ankstyvas darbas
Vokiečių inžinierius Rudolfas Dieselis sugalvojo variklio, kuris dabar vadinasi, idėją po to, kai ieškojo prietaiso, padidinančio Otto variklio (pirmojo keturių taktų variklio, pagaminto XIX a. vokiečių inžinieriaus) efektyvumą. Nikolajus Otto).Dyzelinas suprato, kad benzininio variklio elektrinio uždegimo procesas gali būti pašalintas, jei stūmoklio-cilindro įtaiso suspaudimo takto metu suspaudimas galėtų įkaitinti orą iki temperatūros, aukštesnės nei tam tikro kuro savaiminio užsidegimo temperatūra.Dieselis tokį ciklą pasiūlė savo 1892 ir 1893 m. patentuose.
Iš pradžių kaip kuras buvo pasiūlyta anglies miltelių arba skystos naftos.Dyzelinas matė anglies miltelius, šalutinius Saaro anglies kasyklų produktus, kaip lengvai prieinamą kurą.Anglies dulkėms į variklio cilindrą patekti turėjo būti naudojamas suslėgtas oras;Tačiau kontroliuoti anglies įpurškimo greitį buvo sunku ir po sprogimo sunaikinus eksperimentinį variklį, dyzelinas virto skysta nafta.Jis toliau suslėgtu oru tiekė kurą į variklį.
Pirmąjį komercinį variklį, pagamintą pagal Diesel patentus, Sent Luise, Mo., sumontavo aludaris Adolfas Buschas, matęs jį parodoje Miunchene ir įsigijęs Diesel licenciją variklio gamybai ir pardavimui. JAV ir Kanadoje.Variklis sėkmingai veikė daugelį metų ir buvo „Busch-Sulzer“ variklio, kuris Pirmajame pasauliniame kare varė daugelį JAV karinio jūrų laivyno povandeninių laivų, pirmtakas. Kitas dyzelinis variklis, naudotas tam pačiam tikslui, buvo „Nelseco“, kurį pastatė New London Ship and Engine Company. Groton, Conn.

Pirmojo pasaulinio karo metais dyzelinis variklis tapo pagrindine povandeninių laivų jėgaine. Jis buvo ne tik ekonomiškas kuro naudojimui, bet ir pasirodė patikimas karo sąlygomis.Dyzelinas, mažiau lakus nei benzinas, buvo saugiau laikomas ir tvarkomas.
Pasibaigus karui daugelis vyrų, dirbusių dyzelinu, ieškojo darbo taikos metu.Gamintojai pradėjo pritaikyti dyzelinius variklius taikos meto ekonomikai.Viena modifikacijų buvo vadinamojo pusiau dyzelinio variklio sukūrimas, kuris veikė dviejų taktų ciklu esant mažesniam suspaudimo slėgiui ir naudojo karštą lemputę arba vamzdelį kuro įkrovai uždegti.Dėl šių pakeitimų variklis buvo pigesnis statyti ir prižiūrėti.

Kuro įpurškimo technologija
Viena nepriimtina viso dyzelino savybė buvo aukšto slėgio įpurškimo oro kompresoriaus būtinybė.Oro kompresoriui valdyti prireikė ne tik energijos, bet ir šaldymo efekto, kuris atidėdavo užsidegimą, kai suslėgtas oras, paprastai 6,9 megapaskalio (1000 svarų kvadratiniame colyje), staiga išsiplėtė į cilindrą, kurio slėgis buvo apie 3,4 iki 4 megapaskalių (493–580 svarų kvadratiniame colyje).Dyzelinui reikėjo aukšto slėgio oro, kuriuo į cilindrą būtų galima įpilti anglies miltelių;kai kuro pavidalu skysta nafta pakeitė anglies miltelius, aukšto slėgio oro kompresoriaus vietą buvo galima padaryti siurblį.

Siurblį buvo galima naudoti įvairiais būdais.Anglijoje Vickers kompanija naudojo vadinamąjį „common-rail“ metodą, kai siurblių akumuliatorius palaikė kuro slėgį vamzdyje, einančioje visą variklį su laidais į kiekvieną cilindrą.Iš šios bėgio (arba vamzdžio) degalų tiekimo linijos įpurškimo vožtuvų serija leidžia įpilti kuro į kiekvieną cilindrą tinkamu ciklo tašku.Kitas metodas taikė kumšteliu valdomus trūkčiojančius arba stūmoklinius siurblius, kad reikiamu laiku į kiekvieno cilindro įpurškimo vožtuvą būtų tiekiamas kuras akimirksniu aukštu slėgiu.

Oro įpurškimo kompresoriaus pašalinimas buvo žingsnis teisinga kryptimi, tačiau reikėjo išspręsti dar vieną problemą: variklio išmetamosiose dujose buvo per daug dūmų, net ir esant dideliam variklio arklio galių kiekiui cilindre buvo pakankamai oro, kad sudegintų degalų įkrovą, nepalikdamas pakitusios spalvos išmetamųjų dujų, kurios paprastai rodydavo perkrovą.Pagaliau inžinieriai suprato, kad problema ta, kad akimirksniu į variklio cilindrą sprogęs aukšto slėgio įpurškiamas oras efektyviau išsklaidė degalų įpylimą, nei galėjo padaryti pakaitiniai mechaniniai degalų purkštukai, todėl be oro kompresoriaus degalai turėjo tekėti. ieškoti deguonies atomų, kad užbaigtumėte degimo procesą, ir kadangi deguonis sudaro tik 20 procentų oro, kiekvienas kuro atomas turėjo tik vieną galimybę iš penkių susidurti su deguonies atomu.Rezultatas buvo netinkamas kuras.

Įprasta degalų įpurškimo antgalio konstrukcija degalų į cilindrą patekdavo kūgio purškimo pavidalu, garams sklindant iš purkštuko, o ne srove ar srove.Labai mažai buvo galima padaryti, kad kuras būtų geriau paskirstytas.Geresnis maišymas turėjo būti atliktas suteikiant orui papildomą judesį, dažniausiai indukciniais oro sūkuriais arba radialiniu oro judėjimu, vadinamu squish, arba abu, nuo išorinio stūmoklio krašto link centro.Šiam sūkuriui sukurti buvo naudojami įvairūs metodai.Geriausi rezultatai akivaizdžiai gaunami, kai oro sūkurys yra aiškiai susijęs su degalų įpurškimo greičiu.Norint efektyviai panaudoti cilindre esantį orą, reikalingas sukimosi greitis, dėl kurio įstrigęs oras įpurškimo laikotarpiu nuolat juda iš vieno purškimo į kitą, be didelio nusėdimo tarp ciklų.