Tatlong pangunahing pangkat ng laki
Mayroong tatlong pangunahing sukat ng mga grupo ng mga diesel engine batay sa kapangyarihan - maliit, daluyan, at malaki. Ang mga maliliit na makina ay may mga halaga ng power-output na mas mababa sa 16 kilowatts. Ito ang pinaka -karaniwang ginawa na uri ng engine ng diesel. Ang mga engine na ito ay ginagamit sa mga sasakyan, light trucks, at ilang mga aplikasyon sa agrikultura at konstruksyon at bilang maliit na nakatigil na mga generator ng elektrikal na kapangyarihan (tulad ng mga nasa kasiyahan sa bapor) at bilang mga mekanikal na drive. Karaniwan silang direktang iniksyon, in-line, apat o anim na silindro na makina. Marami ang turbocharged sa mga aftercooler.

Ang mga medium engine ay may mga kapasidad ng kuryente mula 188 hanggang 750 kilowatts, o 252 hanggang 1,006 lakas -kabayo. Ang karamihan sa mga makina na ito ay ginagamit sa mga mabibigat na trak. Karaniwan silang direktang iniksyon, in-line, anim na silindro na turbocharged at aftercooled engine. Ang ilang mga V-8 at V-12 engine ay kabilang din sa pangkat na ito.

Ang mga malalaking engine ng diesel ay may mga rating ng kuryente na higit sa 750 kilowatts. Ang mga natatanging engine na ito ay ginagamit para sa mga aplikasyon ng dagat, lokomotiko, at mechanical drive at para sa henerasyon ng kuryente. Sa karamihan ng mga kaso sila ay direktang iniksyon, turbocharged at aftercooled system. Maaari silang gumana nang mas mababa sa 500 rebolusyon bawat minuto kapag kritikal ang pagiging maaasahan at tibay.

Dalawang-stroke at apat na-stroke engine
Tulad ng nabanggit kanina, ang mga diesel engine ay idinisenyo upang mapatakbo sa alinman sa dalawa o apat na stroke cycle. Sa tipikal na apat na-stroke-cycle engine, ang paggamit ng mga balbula at maubos at ang nozzle ng gasolina ay matatagpuan sa ulo ng silindro (tingnan ang figure). Kadalasan, ang dalawahan na pag -aayos ng balbula - dalawang paggamit at dalawang mga balbula ng tambutso - ay nagtatrabaho.
Ang paggamit ng dalawang-stroke cycle ay maaaring maalis ang pangangailangan para sa isa o parehong mga balbula sa disenyo ng engine. Ang pag -scavenging at paggamit ng hangin ay karaniwang ibinibigay sa pamamagitan ng mga port sa cylinder liner. Ang tambutso ay maaaring maging sa pamamagitan ng mga balbula na matatagpuan sa ulo ng silindro o sa pamamagitan ng mga port sa cylinder liner. Ang konstruksiyon ng engine ay pinasimple kapag gumagamit ng isang disenyo ng port sa halip na isang nangangailangan ng mga balbula ng tambutso.

Gasolina para sa mga diesel
Ang mga produktong petrolyo na karaniwang ginagamit bilang gasolina para sa mga diesel engine ay distillates na binubuo ng mabibigat na hydrocarbons, na may hindi bababa sa 12 hanggang 16 na carbon atoms bawat molekula. Ang mga mas mabibigat na distillates na ito ay kinuha mula sa langis ng krudo pagkatapos ng mas pabagu -bago ng mga bahagi na ginagamit sa gasolina ay tinanggal. Ang mga kumukulong puntos ng mga mas mabibigat na distillates ay saklaw mula 177 hanggang 343 ° C (351 hanggang 649 ° F). Kaya, ang kanilang temperatura ng pagsingaw ay mas mataas kaysa sa gasolina, na may mas kaunting mga atomo ng carbon bawat molekula.

Ang tubig at sediment sa mga gasolina ay maaaring makasama sa operasyon ng engine; Ang malinis na gasolina ay mahalaga sa mahusay na mga sistema ng iniksyon. Ang mga gasolina na may isang mataas na nalalabi na carbon ay maaaring hawakan nang pinakamahusay sa pamamagitan ng mga makina ng pag-ikot ng mababang bilis. Ang parehong naaangkop sa mga may mataas na nilalaman ng abo at asupre. Ang numero ng cetane, na tumutukoy sa kalidad ng pag -aapoy ng isang gasolina, ay tinutukoy gamit ang ASTM D613 "Standard Test Paraan para sa Cetane Number ng Diesel Fuel Oil."

Pag -unlad ng mga makina ng diesel
Maagang trabaho
Si Rudolf Diesel, isang inhinyero ng Aleman, ay naglihi ng ideya para sa makina na ngayon ay nagdala ng kanyang pangalan pagkatapos na humingi siya ng isang aparato upang madagdagan ang kahusayan ng engine ng Otto (ang unang apat na stroke-cycle engine, na itinayo ng ika-19 na siglo na Aleman na inhinyero Nikolaus Otto). Napagtanto ni Diesel na ang proseso ng pag-aapoy ng kuryente ng makina ng gasolina ay maaaring matanggal kung, sa panahon ng compression stroke ng isang aparato ng piston-silindro, ang compression ay maaaring magpainit ng hangin sa isang temperatura na mas mataas kaysa sa temperatura ng auto-ignition ng isang naibigay na gasolina. Iminungkahi ni Diesel ang gayong pag -ikot sa kanyang mga patent noong 1892 at 1893.
Orihinal na, ang alinman sa pulbos na karbon o likidong petrolyo ay iminungkahi bilang gasolina. Nakita ni Diesel ang pulbos na karbon, isang by-product ng mga mines ng dagat, bilang isang madaling magagamit na gasolina. Ang naka -compress na hangin ay gagamitin upang ipakilala ang alikabok ng karbon sa silindro ng engine; Gayunpaman, ang pagkontrol sa rate ng iniksyon ng karbon ay mahirap, at, matapos na masira ang eksperimentong makina ng pagsabog, si Diesel ay bumaling sa likidong petrolyo. Patuloy niyang ipinakilala ang gasolina sa makina na may naka -compress na hangin.
Ang unang komersyal na makina na itinayo sa mga patent ng diesel ay na -install sa St. sa Estados Unidos at Canada. Matagumpay na pinatatakbo ang makina nang maraming taon at naging tagapag-una ng Busch-Sulzer engine na pinalakas ang maraming mga submarino ng US Navy sa World War I. Ang isa pang diesel engine na ginamit para sa parehong layunin ay ang Nelseco, na itinayo ng New London Ship and Engine Company Sa Groton, Conn.

Ang diesel engine ay naging pangunahing planta ng kuryente para sa mga submarino sa panahon ng World War I. Hindi lamang ito matipid sa paggamit ng gasolina ngunit napatunayan din na maaasahan sa ilalim ng mga kondisyon ng digmaan. Ang gasolina ng diesel, hindi gaanong pabagu -bago kaysa sa gasolina, ay mas ligtas na nakaimbak at hawakan.
Sa pagtatapos ng digmaan maraming mga kalalakihan na nagpatakbo ng mga diesel ay naghahanap ng mga trabaho sa kapayapaan. Ang mga tagagawa ay nagsimulang umangkop sa mga diesel para sa kapayapaan na ekonomiya. Ang isang pagbabago ay ang pag-unlad ng tinatawag na semidiesel na nagpapatakbo sa isang two-stroke cycle sa isang mas mababang presyon ng compression at ginamit ang isang mainit na bombilya o tubo upang mag-apoy ng singil ng gasolina. Ang mga pagbabagong ito ay nagresulta sa isang makina na mas mura upang mabuo at mapanatili.

Teknolohiya ng Fuel-injection
Ang isang hindi kanais-nais na tampok ng buong diesel ay ang pangangailangan ng isang mataas na presyon, iniksyon na air compressor. Hindi lamang ang enerhiya na kinakailangan upang himukin ang air compressor, ngunit ang isang nagpapalamig na epekto na naantala ang pag -aapoy ay naganap kapag ang naka -compress na hangin, karaniwang sa 6.9 megapascals (1,000 pounds bawat square inch), biglang lumawak sa silindro, na nasa presyon ng halos 3.4 hanggang 4 megapascals (493 hanggang 580 pounds bawat square inch). Kinakailangan ni Diesel ang mataas na presyon ng hangin na kung saan upang ipakilala ang pulbos na karbon sa silindro; Kapag pinalitan ng likidong petrolyo ang pulbos na karbon bilang gasolina, ang isang bomba ay maaaring gawin upang maganap ang lugar ng high-pressure air compressor.

Mayroong isang bilang ng mga paraan kung saan maaaring magamit ang isang bomba. Sa Inglatera ang kumpanya ng Vickers ay ginamit ang tinatawag na Karaniwang-Rail Paraan, kung saan ang isang baterya ng mga bomba ay nagpapanatili ng gasolina sa ilalim ng presyon sa isang pipe na nagpapatakbo ng haba ng makina na may mga humahantong sa bawat silindro. Mula sa linya ng riles na ito (o pipe) na linya ng gasolina, isang serye ng mga balbula ng iniksyon ay inamin ang singil ng gasolina sa bawat silindro sa kanang punto sa pag-ikot nito. Ang isa pang pamamaraan na nagtatrabaho sa CAM-operated jerk, o plunger-type, na pumps upang maihatid ang gasolina sa ilalim ng pansamantalang mataas na presyon sa balbula ng iniksyon ng bawat silindro sa tamang oras.

Ang pag -aalis ng iniksyon na air compressor ay isang hakbang sa tamang direksyon, ngunit may isa pang problema na malulutas: ang maubos na engine ay naglalaman ng labis na usok, kahit na sa mga output nang maayos sa loob ng rating ng lakas ng kabayo at kahit na doon ay sapat na hangin sa silindro upang sunugin ang singil ng gasolina nang hindi nag -iiwan ng isang discolored exhaust na karaniwang nagpapahiwatig ng labis na karga. Sa wakas natanto ng mga inhinyero na ang problema ay ang pansamantalang mataas na presyon ng pag-iniksyon ng hangin na sumasabog sa silindro ng engine ay nagkalat ng singil ng gasol Hanapin ang mga atomo ng oxygen upang makumpleto ang proseso ng pagkasunog, at, dahil ang oxygen ay bumubuo lamang ng 20 porsyento ng hangin, ang bawat atom ng gasolina ay may isang pagkakataon lamang sa limang nakatagpo ng isang atom ng oxygen. Ang resulta ay hindi wastong pagkasunog ng gasolina.

Ang karaniwang disenyo ng isang nozzle na iniksyon ng gasolina ay nagpakilala ng gasolina sa silindro sa anyo ng isang spray ng kono, na may singaw na sumasalamin mula sa nozzle, sa halip na sa isang stream o jet. Napakaliit na maaaring gawin upang maipakalat ang gasolina nang mas lubusan. Ang pinahusay na paghahalo ay kailangang maisakatuparan sa pamamagitan ng pagbibigay ng karagdagang paggalaw sa hangin, na kadalasang sa pamamagitan ng mga swirls na gawa sa induction o isang radial na paggalaw ng hangin, na tinatawag na squish, o pareho, mula sa panlabas na gilid ng piston patungo sa gitna. Ang iba't ibang mga pamamaraan ay nagtatrabaho upang lumikha ng swirl at squish na ito. Ang pinakamahusay na mga resulta ay tila nakuha kapag ang air swirl ay nagdadala ng isang tiyak na kaugnayan sa rate ng gasolina. Ang mahusay na paggamit ng hangin sa loob ng silindro ay humihiling ng isang bilis ng pag -ikot na nagiging sanhi ng pagpasok ng hangin na patuloy na lumipat mula sa isang spray hanggang sa susunod sa panahon ng iniksyon, nang walang matinding paghupa sa pagitan ng mga siklo.