Үш негізгі өлшем тобы
Дизельдік қозғалтқыштардың қуаттылығына негізделген үш негізгі өлшем тобы бар: шағын, орташа және үлкен.Шағын қозғалтқыштардың қуаты 16 киловатттан аз.Бұл ең көп өндірілетін дизельдік қозғалтқыш түрі.Бұл қозғалтқыштар автомобильдерде, жеңіл жүк көліктерінде және кейбір ауылшаруашылық және құрылыс қолданбаларында, сондай-ақ шағын стационарлық электр-қуат генераторлары ретінде (мысалы, спорттық кемелерде) және механикалық жетектер ретінде қолданылады.Олар әдетте тікелей инжекциялық, желілік, төрт немесе алты цилиндрлі қозғалтқыштар.Көбісі кейін салқындатқыштармен турбокомпрессормен жабдықталған.

Орташа қозғалтқыштардың қуаттылығы 188-ден 750 киловаттқа дейін немесе 252-ден 1006 ат күшіне дейін жетеді.Бұл қозғалтқыштардың көпшілігі ауыр жүк көліктерінде қолданылады.Олар, әдетте, тікелей айдалатын, қатардағы, алты цилиндрлі турбокомпрессорлы және салқындатылған қозғалтқыштар.Кейбір V-8 және V-12 қозғалтқыштары да осы өлшем тобына жатады.

Үлкен дизельдік қозғалтқыштардың қуат көрсеткіштері 750 киловатттан жоғары.Бұл бірегей қозғалтқыштар теңізде, локомотивте және механикалық жетекте және электр энергиясын өндіруде қолданылады.Көп жағдайда олар тікелей айдау, турбокомпрессорлық және кейін салқындатылған жүйелер.Сенімділік пен ұзақ мерзімділік маңызды болған кезде олар минутына 500 айналыммен жұмыс істей алады.

Екі тактілі және төрт тактілі қозғалтқыштар
Жоғарыда айтылғандай, дизельді қозғалтқыштар екі немесе төрт тактілі циклде жұмыс істеуге арналған.Әдеттегі төрт тактілі қозғалтқышта қабылдау және шығару клапандары және жанармай бүрку саптамасы цилиндр басындағы (суретті қараңыз) орналасқан.Көбінесе қос клапан қондырғылары - екі қабылдау және екі шығару клапандары - қолданылады.
Екі тактілі циклді пайдалану қозғалтқыш конструкциясында бір немесе екі клапанның қажеттілігін жояды.Ауаны тазарту және қабылдау әдетте цилиндр қаптамасындағы порттар арқылы қамтамасыз етіледі.Шығару цилиндр басындағы клапандар арқылы немесе цилиндр төсенішіндегі порттар арқылы болуы мүмкін.Қозғалтқыштың конструкциясы шығатын клапандардың орнына порт дизайнын пайдаланған кезде жеңілдетілген.

Дизельдерге арналған отын
Әдетте дизельдік қозғалтқыштар үшін отын ретінде пайдаланылатын мұнай өнімдері бір молекулада кемінде 12-16 көміртек атомы бар ауыр көмірсутектерден тұратын дистилляттар болып табылады.Бұл ауыр дистилляттар бензинде қолданылатын ұшпа бөліктер жойылғаннан кейін шикі мұнайдан алынады.Бұл ауыр дистилляттардың қайнау температурасы 177-ден 343 °C-қа дейін (351-649 °F) ауытқиды.Осылайша, олардың булану температурасы бір молекулада көміртегі атомдары аз болатын бензинге қарағанда әлдеқайда жоғары.

Жанармайлардағы су мен шөгінділер қозғалтқыштың жұмысына зиян келтіруі мүмкін;таза отын тиімді бүрку жүйелері үшін маңызды.Көміртекті қалдықтары жоғары жанармайларды төмен жылдамдықты айналу қозғалтқыштары жақсы өңдей алады.Бұл күл мен күкірт мөлшері жоғары адамдарға да қатысты.Жанармайдың тұтану сапасын анықтайтын цетан саны ASTM D613 «Дизельдік жанармайдың цетан санына арналған стандартты сынақ әдісі» арқылы анықталады.

Дизельді қозғалтқыштардың дамуы
Ерте жұмыс
Неміс инженері Рудольф Дизель қазіргі уақытта өз атымен аталған қозғалтқыштың идеясын Otto қозғалтқышының (19 ғасырдағы неміс инженері жасаған алғашқы төрт тактілі қозғалтқыш) тиімділігін арттыруға арналған құрылғыны іздегеннен кейін ойлап тапты. Николас Отто).Дизель, егер поршенді цилиндрлі құрылғының қысу жүрісі кезінде ауаны берілген отынның өздігінен тұтану температурасынан жоғары температураға дейін қыздыруы мүмкін болса, бензин қозғалтқышының электрлік тұтану процесін жоюға болатынын түсінді.Дизель мұндай циклді 1892 және 1893 жылдардағы патенттерінде ұсынды.
Бастапқыда отын ретінде ұнтақ көмір немесе сұйық мұнай ұсынылды.Дизель оңай қол жетімді отын ретінде Саар көмір кеніштерінің жанама өнімі болып табылатын ұнтақ көмірді көрді.Көмір шаңын қозғалтқыш цилиндріне енгізу үшін сығылған ауаны пайдалану керек болды;дегенмен, көмірді айдау жылдамдығын бақылау қиын болды және тәжірибелік қозғалтқыш жарылыс салдарынан бұзылғаннан кейін, дизель сұйық мұнайға айналды.Ол қозғалтқышқа отынды сығылған ауамен енгізуді жалғастырды.
Дизельдің патенттері негізінде құрастырылған алғашқы коммерциялық қозғалтқышты Сент-Луис қаласында, Мюнхендегі көрмеде көрмені көрген сыра қайнатушы Адольф Буш орнатты және қозғалтқышты өндіруге және сатуға Дизельден лицензия сатып алды. АҚШ пен Канадада.Қозғалтқыш бірнеше жылдар бойы сәтті жұмыс істеді және Бірінші дүниежүзілік соғыста АҚШ Әскери-теңіз күштерінің көптеген сүңгуір қайықтарына қуат беретін Busch-Sulzer қозғалтқышының бастаушысы болды. Дәл осы мақсатта пайдаланылған тағы бір дизельдік қозғалтқыш New London Ship and Engine компаниясы жасаған Nelseco болды. Гротон қаласында, Конн.

Бірінші дүниежүзілік соғыс кезінде дизельдік қозғалтқыш сүңгуір қайықтар үшін негізгі электр станциясы болды. Ол отынды пайдалануда үнемді ғана емес, сонымен қатар соғыс уақытында сенімді болды.Бензинге қарағанда ұшпалығы аз дизельдік отын қауіпсіз сақталды және өңделді.
Соғыстың соңында дизельді басқарған көптеген адамдар бейбіт уақытта жұмыс іздеді.Өндірушілер дизельдерді бейбіт уақыттағы экономикаға бейімдей бастады.Бір модификация төменгі қысу қысымында екі тактілі циклде жұмыс істейтін және отын зарядын тұтандыру үшін ыстық шамды немесе түтікті пайдаланатын жартылай дизельді әзірлеу болды.Бұл өзгерістер қозғалтқышты жасау және техникалық қызмет көрсету үшін арзанырақ болды.

Жанармай айдау технологиясы
Толық дизельдің бір жағымсыз қасиеті жоғары қысымды, инъекциялық ауа компрессорының қажеттілігі болды.Ауа компрессорын басқару үшін энергия қажет болды, сонымен қатар әдетте 6,9 мегапаскаль (шаршы дюймге 1000 фунт) сығылған ауа кенеттен шамамен 3,4 қысымда болған цилиндрге кеңейген кезде тұтануды кешіктіретін салқындатқыш әсер пайда болды. 4 мегапаскальға дейін (шаршы дюймге 493-580 фунт).Дизельге баллонға ұнтақ көмірді енгізу үшін жоғары қысымды ауа қажет болды;сұйық мұнай ұнтақ көмірді отын ретінде ауыстырған кезде, жоғары қысымды ауа компрессорының орнына сорғы жасауға болады.

Сорғыны қолданудың бірнеше жолы болды.Англияда «Викерс» компаниясы «Common-rail» әдісі деп аталатын әдісті қолданды, онда сорғылар батареясы отынды қысыммен қозғалтқыштың ұзындығы бойынша әрбір цилиндрге апаратын құбырда ұстап тұрады.Осы рельсті (немесе құбырды) отынмен қамтамасыз ету желісінен инжекциялық клапандар сериясы отын зарядын әрбір цилиндрге өз циклінің дұрыс нүктесінде жіберді.Тағы бір әдіс әр цилиндрдің бүрку клапанына қажетті уақытта жоғары қысыммен жанармай жеткізу үшін жұдырықшамен жұмыс істейтін немесе плунжер типті сорғыларды пайдаланды.

Инъекциялық ауа компрессорын жою дұрыс бағыттағы қадам болды, бірақ шешілуі керек тағы бір мәселе болды: қозғалтқыштың шығарылған түтінінде тіпті қозғалтқыштың ат күші шегінде және бар болса да шамадан тыс түтін болды. әдетте шамадан тыс жүктемені көрсететін түсі өзгерген түтін қалдырмай жанармай зарядын жағу үшін цилиндрдегі ауа жеткілікті болды.Инженерлер ақырында мәселе қозғалтқыш цилиндріне бір сәтте жоғары қысымды бүрку ауасының жарылуы отын зарядын алмастыратын механикалық отын саптамаларына қарағанда тиімдірек таратқанын түсінді, нәтижесінде ауа компрессорынсыз жанармай қажет болды. жану процесін аяқтау үшін оттегі атомдарын іздеңіз және оттегі ауаның тек 20 пайызын құрайтындықтан, отынның әрбір атомында оттегі атомымен кездесудің бес мүмкіндігі ғана болды.Нәтижесінде жанармайдың дұрыс жанбауы болды.

Жанармай бүрку саптамасының әдеттегі конструкциясы отынды цилиндрге ағынмен немесе ағынмен емес, саптамадан таралатын бумен конусты шашыратқыш түрінде енгізді.Жанармайды мұқият тарату үшін өте аз нәрсе жасауға болады.Жетілдірілген араластыруды ауаға қосымша қозғалыстар беру арқылы, көбінесе индукциялық ауаның бұралулары немесе поршеньдің сыртқы жиегінен орталыққа қарай сквиш деп аталатын ауаның радиалды қозғалысы арқылы жүзеге асыру керек болды.Бұл бұрылысты жасау үшін әртүрлі әдістер қолданылды.Ең жақсы нәтижелер ауаның айналуы жанармай бүрку жылдамдығына белгілі бір қатынаста болған кезде алынады.Цилиндр ішіндегі ауаны тиімді пайдалану циклдар арасында қатты шөгусіз, инъекция кезеңінде жиналған ауаның бір спрейден екіншісіне үздіксіз қозғалуына әкелетін айналу жылдамдығын талап етеді.