तीन मूलभूत आकाराचे गट
पॉवर -स्मॉल, मध्यम आणि मोठे यावर आधारित डिझेल इंजिनचे तीन मूलभूत आकार गट आहेत. लहान इंजिनमध्ये 16 किलोवॅटपेक्षा कमी पॉवर-आउटपुट मूल्ये आहेत. हा सर्वात सामान्यपणे तयार केलेला डिझेल इंजिन प्रकार आहे. हे इंजिन ऑटोमोबाईल, हलके ट्रक आणि काही कृषी आणि बांधकाम अनुप्रयोग आणि लहान स्थिर विद्युत-शक्ती जनरेटर (जसे की आनंद हस्तकलेचे) आणि यांत्रिक ड्राइव्ह म्हणून वापरले जातात. ते सामान्यत: थेट-इंजेक्शन, इन-लाइन, चार- किंवा सहा-सिलेंडर इंजिन असतात. बर्‍याच जणांना टर्बोचार्ज केले गेले आहे.

मध्यम इंजिनमध्ये 188 ते 750 किलोवॅट किंवा 252 ते 1,006 अश्वशक्ती पर्यंतची शक्ती क्षमता आहे. यापैकी बहुतेक इंजिन हेवी ड्यूटी ट्रकमध्ये वापरली जातात. ते सहसा डायरेक्ट इंजेक्शन, इन-लाइन, सहा-सिलेंडर टर्बोचार्ज्ड आणि आफ्टरकोल्ड इंजिन असतात. काही व्ही -8 आणि व्ही -12 इंजिन देखील या आकाराच्या गटाचे आहेत.

मोठ्या डिझेल इंजिनमध्ये 750 किलोवॅटपेक्षा जास्त उर्जा रेटिंग असते. ही अद्वितीय इंजिन सागरी, लोकोमोटिव्ह आणि मेकॅनिकल ड्राइव्ह अनुप्रयोगांसाठी आणि इलेक्ट्रिकल-पॉवर पिढीसाठी वापरली जातात. बहुतेक प्रकरणांमध्ये ते थेट-इंजेक्शन, टर्बोचार्ज्ड आणि आफ्टरकोल्ड सिस्टम असतात. जेव्हा विश्वसनीयता आणि टिकाऊपणा गंभीर असतो तेव्हा ते प्रति मिनिट 500 क्रांती कमीतकमी कार्य करू शकतात.

दोन स्ट्रोक आणि चार-स्ट्रोक इंजिन
आधी नमूद केल्याप्रमाणे, डिझेल इंजिन दोन- किंवा चार-स्ट्रोक चक्र एकतर ऑपरेट करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत. ठराविक चार-स्ट्रोक-सायकल इंजिनमध्ये, सेवन आणि एक्झॉस्ट वाल्व्ह आणि इंधन-इंजेक्शन नोजल सिलेंडरच्या डोक्यात आहेत (आकृती पहा). बर्‍याचदा, ड्युअल वाल्व्हची व्यवस्था - दोन सेवन आणि दोन एक्झॉस्ट वाल्व - कार्यरत आहेत.
दोन-स्ट्रोक सायकलचा वापर इंजिन डिझाइनमध्ये एक किंवा दोन्ही वाल्व्हची आवश्यकता दूर करू शकतो. सिलेंडर लाइनरमधील बंदरांद्वारे स्कॅव्हेंगिंग आणि सेवन हवा सहसा प्रदान केली जाते. एकतर सिलेंडरच्या डोक्यात असलेल्या वाल्व्हद्वारे किंवा सिलेंडर लाइनरमधील बंदरांद्वारे असू शकते. एक्झॉस्ट वाल्व्हची आवश्यकता असलेल्याऐवजी पोर्ट डिझाइन वापरताना इंजिन बांधकाम सुलभ केले जाते.

डिझेलसाठी इंधन
डिझेल इंजिनसाठी इंधन म्हणून वापरली जाणारी पेट्रोलियम उत्पादने जड हायड्रोकार्बन्सने बनविलेले डिस्टिलेट असतात, ज्यात प्रति रेणू किमान 12 ते 16 कार्बन अणूं असतात. पेट्रोलमध्ये वापरल्या जाणार्‍या अधिक अस्थिर भाग काढून टाकल्यानंतर हे भारी डिस्टिलेट्स कच्च्या तेलापासून घेतले जातात. या जड डिस्टिलेट्सचे उकळत्या बिंदू 177 ते 343 डिग्री सेल्सियस (351 ते 649 ° फॅ) पर्यंत असतात. अशाप्रकारे, त्यांचे बाष्पीभवन तापमान गॅसोलीनच्या तुलनेत बरेच जास्त आहे, ज्यात प्रति रेणू कमी कार्बन अणू आहेत.

इंधनांमध्ये पाणी आणि गाळ इंजिनच्या ऑपरेशनसाठी हानिकारक असू शकते; कार्यक्षम इंजेक्शन सिस्टमसाठी स्वच्छ इंधन आवश्यक आहे. उच्च कार्बन अवशेष असलेले इंधन कमी-गती रोटेशनच्या इंजिनद्वारे उत्कृष्ट हाताळले जाऊ शकतात. उच्च राख आणि सल्फर सामग्री असलेल्या लोकांना हेच लागू होते. इंधनाची प्रज्वलन गुणवत्ता परिभाषित करणारी सीटेन संख्या, एएसटीएम डी 613 "डिझेल इंधन तेलाच्या सीटेन संख्येसाठी मानक चाचणी पद्धत" वापरून निश्चित केली जाते.

डिझेल इंजिनचा विकास
प्रारंभिक काम
जर्मन अभियंता रुडॉल्फ डिझेलने ओटीओ इंजिनची कार्यक्षमता वाढविण्यासाठी डिव्हाइस शोधल्यानंतर (१ th व्या शतकातील जर्मन अभियंताने बांधलेले पहिले चार-स्ट्रोक-सायकल इंजिन) शोधून काढल्यानंतर आता त्याचे नाव आहे या इंजिनची कल्पना आली. निकोलस ओट्टो). डिझेलला हे समजले की पिस्टन-सिलेंडर डिव्हाइसच्या कम्प्रेशन स्ट्रोक दरम्यान, गॅसोलीन इंजिनची इलेक्ट्रिक इग्निशन प्रक्रिया काढून टाकली जाऊ शकते, कॉम्प्रेशन दिलेल्या इंधनाच्या स्वयं-प्रज्वलन तापमानापेक्षा तापमानात जास्त तापमान वाढवू शकते. डिझेलने 1892 आणि 1893 च्या त्याच्या पेटंटमध्ये असे चक्र प्रस्तावित केले.
मूलतः, एकतर चूर्ण कोळसा किंवा लिक्विड पेट्रोलियम इंधन म्हणून प्रस्तावित होते. डिझेलने सहज उपलब्ध इंधन म्हणून सार कोळशाच्या खाणींचे उप-उत्पादन, चूर्ण कोळसा पाहिले. इंजिन सिलेंडरमध्ये कोळशाची धूळ ओळखण्यासाठी संकुचित हवा वापरली जात असे; तथापि, कोळसा इंजेक्शनचे दर नियंत्रित करणे कठीण होते आणि स्फोटामुळे प्रायोगिक इंजिन नष्ट झाल्यानंतर डिझेल लिक्विड पेट्रोलियमकडे वळले. त्याने संकुचित हवेने इंजिनमध्ये इंधनाची ओळख करुन दिली.
डिझेलच्या पेटंट्सवर बांधलेले पहिले व्यावसायिक इंजिन सेंट लुईस, मो. मध्ये स्थापित केले गेले होते. युनायटेड स्टेट्स आणि कॅनडामध्ये. इंजिन वर्षानुवर्षे यशस्वीरित्या कार्यरत होते आणि बुश-सल्झर इंजिनचे अग्रदूत होते ज्याने पहिल्या महायुद्धात अमेरिकेच्या नेव्हीच्या अनेक पाणबुड्या चालविल्या. त्याच उद्देशाने वापरलेले आणखी एक डिझेल इंजिन नेल्सेको होते, जे लंडन शिप अँड इंजिन कंपनीने बांधले होते. ग्रॉटन मध्ये, कॉन.

डिझेल इंजिन पहिल्या महायुद्धात पाणबुडीसाठी प्राथमिक उर्जा प्रकल्प बनले. हे केवळ इंधनाच्या वापरामध्येच आर्थिकदृष्ट्या नव्हते तर युद्धाच्या काळातही विश्वासार्ह ठरले. पेट्रोलपेक्षा कमी अस्थिर डिझेल इंधन अधिक सुरक्षितपणे संग्रहित आणि हाताळले गेले.
युद्धाच्या शेवटी, डिझेल चालविणारे बरेच पुरुष शांततेत नोकरी शोधत होते. उत्पादकांनी शांततेच्या अर्थव्यवस्थेसाठी डिझेलशी जुळवून घेण्यास सुरुवात केली. एक बदल म्हणजे तथाकथित सेमीडीझेलचा विकास जो कमी कॉम्प्रेशन प्रेशरवर दोन-स्ट्रोक सायकलवर चालविला गेला आणि इंधन शुल्क प्रज्वलित करण्यासाठी गरम बल्ब किंवा ट्यूबचा वापर केला. या बदलांमुळे इंजिन तयार करणे आणि देखभाल करणे कमी खर्चीक झाले.

इंधन-इंजेक्शन तंत्रज्ञान
पूर्ण डिझेलचे एक आक्षेपार्ह वैशिष्ट्य म्हणजे उच्च-दाब, इंजेक्शन एअर कॉम्प्रेसरची आवश्यकता. एअर कॉम्प्रेसर चालविण्यासाठी केवळ उर्जेची आवश्यकता नव्हती, परंतु संकुचित हवा, सामान्यत: 6.9 मेगापास्कल्स (प्रति चौरस इंच 1000 पौंड) वर अचानक सिलिंडरमध्ये विस्तारित झाल्यावर इग्निशनला उशीर झालेला एक रेफ्रिजरेटिंग इफेक्ट झाला, जो सुमारे 3.44 च्या दबावावर होता. 4 मेगापास्कल्स ते (493 ते 580 पौंड प्रति चौरस इंच). डिझेलला सिलेंडरमध्ये चूर्ण कोळसा सादर करण्यासाठी उच्च-दाब हवेची आवश्यकता होती; जेव्हा लिक्विड पेट्रोलियमने चूर्ण कोळसा इंधन म्हणून बदलला, तेव्हा उच्च-दाब एअर कॉम्प्रेसरची जागा घेण्यासाठी एक पंप बनविला जाऊ शकतो.

पंप वापरला जाऊ शकतो असे अनेक मार्ग होते. इंग्लंडमध्ये विकर्स कंपनीने कॉमन-रेल पद्धती म्हणून ओळखले जाते, ज्यामध्ये पंपच्या बॅटरीने इंजिनची लांबी चालविणार्‍या पाईपमध्ये दबाव अंतर्गत इंधन राखले. या रेल्वे (किंवा पाईप) इंधन-पुरवठा रेषेतून, इंजेक्शन वाल्व्हच्या मालिकेने त्याच्या चक्रातील उजव्या बिंदूवर प्रत्येक सिलेंडरला इंधन शुल्काची कबुली दिली. दुसर्‍या पद्धतीने कॅम-ऑपरेटेड धक्का बसला, किंवा प्लंगर-प्रकार, योग्य वेळी प्रत्येक सिलेंडरच्या इंजेक्शन वाल्व्हला क्षणार्धात उच्च दाब खाली इंधन वितरीत करण्यासाठी पंप.

इंजेक्शन एअर कॉम्प्रेसरचे निर्मूलन योग्य दिशेने एक पाऊल होते, परंतु आणखी एक समस्या सोडविण्याची आणखी एक समस्या होती: इंजिनच्या एक्झॉस्टमध्ये जास्त प्रमाणात धूर होता, अगदी इंजिनच्या अश्वशक्तीच्या रेटिंगमध्ये आणि तेथे असूनही आउटपुटमध्येही चांगले होते. सामान्यत: ओव्हरलोड दर्शविणारा एक विरघळलेला एक्झॉस्ट न सोडता इंधन शुल्क बर्न करण्यासाठी सिलेंडरमध्ये पुरेशी हवा होती. अभियंत्यांना शेवटी समजले की ही समस्या अशी आहे की इंजिन सिलिंडरमध्ये विस्फोट झालेल्या क्षणार्धात उच्च-दाब इंजेक्शन हवेने इंधन चार्जला पर्यायी यांत्रिक इंधन नोजल करण्यास सक्षम केले, याचा परिणाम असा झाला की एअर कॉम्प्रेसरशिवाय इंधन इंधन करावे लागेल. दहन प्रक्रिया पूर्ण करण्यासाठी ऑक्सिजन अणू शोधा आणि ऑक्सिजन फक्त 20 टक्के हवा बनवित असल्याने, प्रत्येक अणूला ऑक्सिजनच्या अणूशी सामना करण्याच्या पाचमध्ये फक्त एकच संधी होती. याचा परिणाम इंधन अयोग्य ज्वलंत होता.

इंधन-इंजेक्शन नोजलच्या नेहमीच्या डिझाइनने कोन स्प्रेच्या स्वरूपात सिलेंडरमध्ये इंधन आणले, वाफ नोजलमधून किंवा जेटऐवजी नोजलमधून रेडिएटिंगसह. इंधन अधिक चांगल्या प्रकारे पसरविण्यासाठी फारच कमी केले जाऊ शकते. सुधारित मिक्सिंगला हवेला अतिरिक्त हालचाल करून साध्य केले पाहिजे, सामान्यत: इंडक्शन-निर्मित एअर फिरणारे किंवा हवेच्या रेडियल हालचालीद्वारे, ज्याला स्क्विश म्हणतात, किंवा दोन्ही, पिस्टनच्या बाहेरील काठावरुन मध्यभागी. हे फिरकी आणि स्क्विश तयार करण्यासाठी विविध पद्धती वापरल्या गेल्या आहेत. जेव्हा एअर स्विर्ल इंधन-इंजेक्शन दराशी निश्चित संबंध ठेवते तेव्हा सर्वोत्कृष्ट परिणाम मिळतात. सिलेंडरमध्ये हवेचा कार्यक्षम उपयोग एक रोटेशनल वेगाची मागणी करतो ज्यामुळे अडकलेल्या हवेला इंजेक्शनच्या कालावधीत चक्रांमधील अत्यंत कमीपणाशिवाय इंजेक्शनच्या कालावधीत एका स्प्रेपासून दुसर्‍या स्प्रेमधून सतत हलविण्यास कारणीभूत ठरते.