ત્રણ મૂળભૂત કદ જૂથો
પાવર પર આધારિત ડીઝલ એન્જિનોના ત્રણ મૂળભૂત કદના જૂથો છે - નાના, મધ્યમ અને મોટા. નાના એન્જિનોમાં 16 કિલોવોટ કરતા ઓછા પાવર-આઉટપુટ મૂલ્યો હોય છે. આ સૌથી સામાન્ય રીતે ઉત્પાદિત ડીઝલ એન્જિન પ્રકાર છે. આ એન્જિનોનો ઉપયોગ ઓટોમોબાઇલ્સ, લાઇટ ટ્રક અને કેટલાક કૃષિ અને બાંધકામ કાર્યક્રમોમાં અને નાના સ્થિર ઇલેક્ટ્રિકલ-પાવર જનરેટર (જેમ કે આનંદ હસ્તકલા પર) અને યાંત્રિક ડ્રાઇવ તરીકે થાય છે. તેઓ સામાન્ય રીતે સીધા-ઇન્જેક્શન, ઇન-લાઇન, ચાર અથવા છ-સિલિન્ડર એન્જિન હોય છે. ઘણા પછીના કૂલર્સ સાથે ટર્બોચાર્જ્ડ છે.

મધ્યમ એન્જિનોમાં 188 થી 750 કિલોવોટ અથવા 252 થી 1,006 હોર્સપાવર સુધીની પાવર ક્ષમતા હોય છે. આમાંના મોટાભાગના એન્જિનોનો ઉપયોગ હેવી-ડ્યુટી ટ્રક્સમાં થાય છે. તેઓ સામાન્ય રીતે સીધા-ઇન્જેક્શન, ઇન-લાઇન, છ સિલિન્ડર ટર્બોચાર્જ્ડ અને પછીના એન્જિન હોય છે. કેટલાક વી -8 અને વી -12 એન્જિન પણ આ કદના જૂથના છે.

મોટા ડીઝલ એન્જિનોમાં 750 કિલોવોટથી વધુમાં પાવર રેટિંગ્સ હોય છે. આ અનન્ય એન્જિનનો ઉપયોગ દરિયાઇ, એન્જિન અને મિકેનિકલ ડ્રાઇવ એપ્લિકેશનો અને ઇલેક્ટ્રિકલ-પાવર જનરેશન માટે થાય છે. મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં તેઓ સીધા-ઇન્જેક્શન, ટર્બોચાર્જ્ડ અને પછીની સિસ્ટમ્સ હોય છે. જ્યારે વિશ્વસનીયતા અને ટકાઉપણું નિર્ણાયક હોય ત્યારે તેઓ મિનિટ દીઠ 500 જેટલા ક્રાંતિથી કાર્ય કરી શકે છે.

બે-સ્ટ્રોક અને ચાર-સ્ટ્રોક એન્જિનો
અગાઉ નોંધ્યું છે તેમ, ડીઝલ એન્જિન્સ બે અથવા ચાર-સ્ટ્રોક ચક્ર પર કામ કરવા માટે રચાયેલ છે. લાક્ષણિક ચાર-સ્ટ્રોક-ચક્ર એન્જિનમાં, ઇનટેક અને એક્ઝોસ્ટ વાલ્વ અને બળતણ-ઇન્જેક્શન નોઝલ સિલિન્ડર હેડમાં સ્થિત છે (આકૃતિ જુઓ). મોટે ભાગે, ડ્યુઅલ વાલ્વ ગોઠવણી - બે ઇન્ટેક અને બે એક્ઝોસ્ટ વાલ્વ - કાર્યરત છે.
બે સ્ટ્રોક ચક્રનો ઉપયોગ એન્જિન ડિઝાઇનમાં એક અથવા બંને વાલ્વની જરૂરિયાતને દૂર કરી શકે છે. સામાન્ય રીતે સિલિન્ડર લાઇનરનાં બંદરો દ્વારા સ્કેવેંગિંગ અને ઇન્ટેક એર પ્રદાન કરવામાં આવે છે. એક્ઝોસ્ટ કાં તો સિલિન્ડર હેડમાં સ્થિત વાલ્વ દ્વારા અથવા સિલિન્ડર લાઇનરનાં બંદરો દ્વારા હોઈ શકે છે. એક્ઝોસ્ટ વાલ્વની જરૂરિયાતને બદલે પોર્ટ ડિઝાઇનનો ઉપયોગ કરતી વખતે એન્જિન બાંધકામ સરળ બનાવવામાં આવે છે.

ડીલ માટે બળતણ
ડીઝલ એન્જિન માટે સામાન્ય રીતે ઇંધણ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાતા પેટ્રોલિયમ ઉત્પાદનો એ ભારે હાઇડ્રોકાર્બનથી બનેલા નિસ્યંદન હોય છે, જેમાં પરમાણુ દીઠ ઓછામાં ઓછા 12 થી 16 કાર્બન અણુ હોય છે. ગેસોલિનમાં વધુ અસ્થિર ભાગો દૂર થયા પછી આ ભારે નિસ્યંદન ક્રૂડ તેલમાંથી લેવામાં આવે છે. આ ભારે નિસ્યંદનનાં ઉકળતા બિંદુઓ 177 થી 343 ° સે (351 થી 649 ° F) સુધીની હોય છે. આમ, તેમનું બાષ્પીભવનનું તાપમાન ગેસોલિન કરતા ઘણું વધારે છે, જેમાં પરમાણુ દીઠ કાર્બન અણુઓ ઓછા છે.

ઇંધણમાં પાણી અને કાંપ એન્જિન કામગીરી માટે હાનિકારક હોઈ શકે છે; કાર્યક્ષમ ઇન્જેક્શન સિસ્ટમ્સ માટે સ્વચ્છ બળતણ આવશ્યક છે. ઉચ્ચ કાર્બન અવશેષોવાળા ઇંધણને ઓછી ગતિના પરિભ્રમણના એન્જિન દ્વારા શ્રેષ્ઠ રીતે નિયંત્રિત કરી શકાય છે. આ જ ઉચ્ચ રાખ અને સલ્ફર સામગ્રીવાળા લોકોને લાગુ પડે છે. સીટેન નંબર, જે બળતણની ઇગ્નીશન ગુણવત્તાને વ્યાખ્યાયિત કરે છે, એએસટીએમ ડી 613 નો ઉપયોગ કરીને નક્કી કરવામાં આવે છે "ડીઝલ ફ્યુઅલ તેલની સીટેન સંખ્યા માટે પ્રમાણભૂત પરીક્ષણ પદ્ધતિ."

ડીઝલ એન્જિનોનો વિકાસ
પ્રારંભિક કામ
રુડોલ્ફ ડીઝલ, એક જર્મન એન્જિનિયર, એન્જિન માટેના વિચારની કલ્પના કરી હતી જે હવે 19 મી સદીના જર્મન ઇજનેર દ્વારા બનાવવામાં આવેલ ઓટ્ટો એન્જિન (પ્રથમ ચાર-સ્ટ્રોક-સાયકલ એન્જિન (પ્રથમ ચાર-સ્ટ્રોક-સાયકલ એન્જિન) ની કાર્યક્ષમતા વધારવા માટે એક ઉપકરણ માંગ્યા પછી તેનું નામ ધરાવે છે નિકોલસ ઓટ્ટો). ડીઝલને સમજાયું કે ગેસોલિન એન્જિનની ઇલેક્ટ્રિક ઇગ્નીશન પ્રક્રિયાને દૂર કરી શકાય છે, જો, પિસ્ટન-સિલિન્ડર ડિવાઇસના કમ્પ્રેશન સ્ટ્રોક દરમિયાન, કમ્પ્રેશન આપેલ બળતણના સ્વત.-ઇગ્નીશન તાપમાન કરતા તાપમાનમાં હવાને ગરમ કરી શકે છે. ડીઝલે 1892 અને 1893 ના તેમના પેટન્ટમાં આવા ચક્રની દરખાસ્ત કરી.
મૂળરૂપે, કાં તો પાઉડર કોલસો અથવા પ્રવાહી પેટ્રોલિયમ બળતણ તરીકે સૂચવવામાં આવ્યું હતું. ડીઝલે સરળતાથી ઉપલબ્ધ બળતણ તરીકે પાઉડર કોલસો, સાર કોલસાની ખાણોનું પેટા-ઉત્પાદન જોયું. કોમ્પ્રેસ્ડ હવાનો ઉપયોગ એન્જિન સિલિન્ડરમાં કોલસાની ધૂળ રજૂ કરવા માટે થવાનો હતો; જો કે, કોલસાના ઇન્જેક્શનના દરને નિયંત્રિત કરવું મુશ્કેલ હતું, અને, વિસ્ફોટથી પ્રાયોગિક એન્જિનનો નાશ થયા પછી, ડીઝલ પ્રવાહી પેટ્રોલિયમ તરફ વળ્યો. તેણે સંકુચિત હવા સાથે એન્જિનમાં બળતણ રજૂ કરવાનું ચાલુ રાખ્યું.
ડીઝલના પેટન્ટ્સ પર બાંધવામાં આવેલું પહેલું કમર્શિયલ એન્જિન સેન્ટ લૂઇસ, મો. માં સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું હતું, એડોલ્ફસ બુશ દ્વારા, એક બ્રૂવર, જેણે મ્યુનિકમાં એક પ્રદર્શનમાં પ્રદર્શનમાં એક જોયું હતું અને એન્જિનના ઉત્પાદન અને વેચાણ માટે ડીઝલ પાસેથી લાઇસન્સ ખરીદ્યું હતું યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ અને કેનેડામાં. એન્જિન વર્ષોથી સફળતાપૂર્વક કાર્યરત હતું અને તે બુશ-સુલ્ઝર એન્જિનનું અગ્રદૂત હતું જેણે પ્રથમ વિશ્વ યુદ્ધમાં યુ.એસ. નેવીની ઘણી સબમરીન સંચાલિત કરી હતી. આ જ હેતુ માટે ઉપયોગમાં લેવાતા અન્ય ડીઝલ એન્જિન, નેલસકો હતું, જે ન્યૂ લંડન શિપ અને એન્જિન કંપની દ્વારા બનાવવામાં આવ્યું હતું, ગ્રોટોનમાં, કોન.

ડીઝલ એન્જિન પ્રથમ વિશ્વયુદ્ધ દરમિયાન સબમરીન માટે પ્રાથમિક પાવર પ્લાન્ટ બન્યું હતું. તે બળતણના ઉપયોગમાં માત્ર આર્થિક જ નહોતું પણ યુદ્ધની પરિસ્થિતિમાં વિશ્વસનીય પણ સાબિત થયું હતું. ડીઝલ ઇંધણ, ગેસોલિન કરતા ઓછું અસ્થિર, વધુ સુરક્ષિત રીતે સંગ્રહિત અને નિયંત્રિત કરવામાં આવ્યું હતું.
યુદ્ધના અંતે ઘણા માણસો કે જેમણે ડીઝલ ચલાવી હતી તે શાંતિ સમયની નોકરી શોધી રહ્યા હતા. ઉત્પાદકોએ શાંતિ સમયની અર્થવ્યવસ્થા માટે ડીઝલ સ્વીકારવાનું શરૂ કર્યું. એક ફેરફાર એ કહેવાતા સેમિડીઝલનો વિકાસ હતો જે નીચલા કમ્પ્રેશન પ્રેશર પર બે-સ્ટ્રોક ચક્ર પર કાર્યરત હતો અને બળતણ ચાર્જને સળગાવવા માટે ગરમ બલ્બ અથવા ટ્યુબનો ઉપયોગ કરતો હતો. આ ફેરફારોના પરિણામે એન્જિનનું નિર્માણ અને જાળવણી ઓછી ખર્ચાળ થઈ.

બળતણ-ઇન્જેક્શન તકનીક
સંપૂર્ણ ડીઝલની એક વાંધાજનક સુવિધા એ ઉચ્ચ-દબાણ, ઇન્જેક્શન એર કોમ્પ્રેસરની આવશ્યકતા હતી. હવાના કોમ્પ્રેસરને ચલાવવા માટે માત્ર energy ર્જાની આવશ્યકતા નહોતી, પરંતુ એક રેફ્રિજરેટિંગ અસર કે વિલંબિત ઇગ્નીશન ત્યારે આવી જ્યારે કોમ્પ્રેસ્ડ હવા, સામાન્ય રીતે 9.9 મેગાપાસ્કલ (ચોરસ ઇંચ દીઠ 1000 પાઉન્ડ) પર, અચાનક સિલિન્ડરમાં વિસ્તૃત થઈ, જે લગભગ 3.4 ના દબાણમાં હતી 4 મેગાપાસ્કલ્સ (493 થી 580 પાઉન્ડ પ્રતિ ચોરસ ઇંચ). ડીઝલને હાઇ-પ્રેશર હવાની જરૂર હતી જેની સાથે સિલિન્ડરમાં પાઉડર કોલસો રજૂ કરવા માટે; જ્યારે પ્રવાહી પેટ્રોલિયમને પાઉડર કોલસાને બળતણ તરીકે બદલ્યો હતો, ત્યારે ઉચ્ચ-દબાણવાળા એર કોમ્પ્રેસરનું સ્થાન લેવા માટે એક પંપ બનાવી શકાય છે.

ત્યાં ઘણી બધી રીતો હતી જેમાં પંપનો ઉપયોગ કરી શકાય. ઇંગ્લેન્ડમાં વિકર્સ કંપનીએ સામાન્ય-રેલ પદ્ધતિ તરીકે ઓળખાતી હતી, જેમાં પમ્પની બેટરી એ એન્જિનની લંબાઈને દરેક સિલિન્ડર તરફ દોરી જતા પાઇપમાં દબાણ હેઠળ બળતણ જાળવી રાખે છે. આ રેલ (અથવા પાઇપ) બળતણ-સપ્લાય લાઇનમાંથી, ઇન્જેક્શન વાલ્વની શ્રેણીએ તેના ચક્રના જમણા બિંદુએ દરેક સિલિન્ડરમાં બળતણ ચાર્જ સ્વીકાર્યો. બીજી પદ્ધતિમાં સીએએમ-સંચાલિત આંચકો, અથવા ડૂબકી મારનાર, યોગ્ય સમયે દરેક સિલિન્ડરના ઇન્જેક્શન વાલ્વને ક્ષણભરમાં high ંચા દબાણ હેઠળ બળતણ પહોંચાડવા માટે પમ્પ.

ઇન્જેક્શન એર કોમ્પ્રેસરને દૂર કરવું એ યોગ્ય દિશામાં એક પગલું હતું, પરંતુ હજી બીજી સમસ્યા હલ થવાની બાકી હતી: એન્જિન એક્ઝોસ્ટમાં વધુ પડતા ધૂમ્રપાન શામેલ છે, એન્જિનની હોર્સપાવર રેટિંગમાં અને ત્યાં હોવા છતાં, આઉટપુટ પર પણ સામાન્ય રીતે ઓવરલોડ સૂચવતા ડિસ્ક્લોર્ડ એક્ઝોસ્ટ છોડ્યા વિના બળતણ ચાર્જને બાળી નાખવા માટે સિલિન્ડરમાં પૂરતી હવા હતી. આખરે ઇજનેરોને સમજાયું કે સમસ્યા એ છે કે એન્જિન સિલિન્ડરમાં વિસ્ફોટ થતાં ક્ષણભરમાં ઉચ્ચ-દબાણવાળા ઇન્જેક્શન હવા, અવેજી મિકેનિકલ બળતણ નોઝલ કરતા વધુ અસરકારક રીતે બળતણ ચાર્જને વિખેરવામાં આવી હતી, પરિણામ સાથે, એર કમ્પ્રેસર વિનાનું પરિણામ હતું. કમ્બશન પ્રક્રિયાને પૂર્ણ કરવા માટે ઓક્સિજન અણુઓને શોધો, અને, ઓક્સિજન ફક્ત 20 ટકા હવા બનાવે છે, તેથી બળતણના દરેક અણુને oxygen ક્સિજનના અણુની પાંચમાં માત્ર એક જ તક હતી. પરિણામ બળતણનું અયોગ્ય બર્નિંગ હતું.

બળતણ-ઇન્જેક્શન નોઝલની સામાન્ય રચનાએ પ્રવાહ અથવા જેટને બદલે, નૂઝલમાંથી વરાળ ફેલાવતાં, શંકુ સ્પ્રેના રૂપમાં સિલિન્ડરમાં બળતણ રજૂ કર્યું. બળતણને વધુ સારી રીતે ફેલાવવા માટે ખૂબ ઓછું કરી શકાય છે. હવામાં વધારાની ગતિ આપીને સુધારેલ મિશ્રણ પૂર્ણ કરવું પડ્યું, સામાન્ય રીતે ઇન્ડક્શન દ્વારા ઉત્પાદિત હવા વમળ અથવા હવાની રેડિયલ હિલચાલ દ્વારા, સ્ક્વોશ અથવા બંને, પિસ્ટનની બાહ્ય ધારથી કેન્દ્ર તરફ. આ વમળ અને સ્ક્વિશ બનાવવા માટે વિવિધ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. શ્રેષ્ઠ પરિણામો દેખીતી રીતે પ્રાપ્ત થાય છે જ્યારે હવા વમળ બળતણ-ઇન્જેક્શન દર સાથે ચોક્કસ સંબંધ ધરાવે છે. સિલિન્ડરની અંદર હવાનું કાર્યક્ષમ ઉપયોગ રોટેશનલ વેગની માંગ કરે છે જેના કારણે ફસાયેલા હવાને ઇન્જેક્શન અવધિ દરમિયાન એક સ્પ્રેથી બીજા સ્પ્રેમાં સતત ખસેડવાનું કારણ બને છે, ચક્ર વચ્ચેના આત્યંતિક ઘટાડા વિના.