Þrír grunnstærðarhópar
Það eru þrír grunnstærðarhópar dísilvéla sem byggjast á afli - litlar, meðalstórar og stórar.Litlu vélarnar hafa afköst sem eru undir 16 kílóvöttum.Þetta er algengasta gerð dísilvéla.Þessar vélar eru notaðar í bíla, létta vörubíla og suma landbúnaðar- og byggingarframkvæmdir og sem litlar kyrrstæðar raforkugjafar (eins og í skemmtibátum) og sem vélrænir drif.Venjulega eru þeir með beinni innspýtingu, í línu, fjögurra eða sex strokka vélar.Margir eru með forþjöppu með eftirkælum.

Meðalvélar hafa aflgetu á bilinu 188 til 750 kílóvött, eða 252 til 1.006 hestöfl.Meirihluti þessara véla er notaður í þungaflutningabíla.Venjulega eru þær beininnsprautunarvélar, línuvélar, sex strokka túrbó- og eftirkældar vélar.Sumar V-8 og V-12 vélar tilheyra einnig þessum stærðarflokki.

Stórar dísilvélar hafa afl yfir 750 kílóvött.Þessar einstöku vélar eru notaðar til notkunar á skipum, eimreiðum og vélrænum drifum og til raforkuframleiðslu.Í flestum tilfellum er um að ræða beininnsprautun, forþjöppu og eftirkæld kerfi.Þeir geta starfað á allt að 500 snúningum á mínútu þegar áreiðanleiki og ending eru mikilvæg.

Tvígengis og fjórgengis vélar
Eins og áður hefur komið fram eru dísilvélar hannaðar til að starfa annað hvort á tveggja eða fjórgengislotu.Í dæmigerðri fjórgengisvél eru inntaks- og útblásturslokar og eldsneytisinnspýtingarstúturinn staðsettur í strokkhausnum (sjá mynd).Oft eru tvöfaldir ventlar - tveir inntaks- og tveir útblásturslokar - notaðir.
Notkun tvígengis hringrásar getur útrýmt þörfinni fyrir einn eða báða ventla í hönnun vélarinnar.Hreinsunar- og inntaksloft er venjulega veitt í gegnum port í strokkafóðrinu.Útblástur getur verið annaðhvort í gegnum ventla sem staðsettir eru í strokkhausnum eða í gegnum port í strokkfóðrinu.Vélarbygging er einfölduð þegar hafnarhönnun er notuð í stað þess að þurfa útblástursloka.

Eldsneyti fyrir dísilvélar
Olíuafurðir sem venjulega eru notaðar sem eldsneyti fyrir dísilvélar eru eimingar úr þungum kolvetnum, með að minnsta kosti 12 til 16 kolefnisatóm í hverri sameind.Þessar þyngri eimingar eru teknar úr hráolíu eftir að rokgjarnari hlutarnir sem notaðir eru í bensín eru fjarlægðir.Suðumark þessara þyngri eiminga er á bilinu 177 til 343 °C (351 til 649 °F).Þannig er uppgufunarhitastig þeirra mun hærra en bensíns, sem hefur færri kolefnisatóm á hverja sameind.

Vatn og botnfall í eldsneyti getur verið skaðlegt fyrir rekstur vélarinnar;hreint eldsneyti er nauðsynlegt fyrir skilvirk innspýtingarkerfi.Eldsneyti með miklar kolefnisleifar er best hægt að meðhöndla með vélum með lághraða snúning.Sama á við um þá sem eru með mikið ösku- og brennisteinsinnihald.Cetantalan, sem skilgreinir íkveikjugæði eldsneytis, er ákvarðað með ASTM D613 „Staðlað prófunaraðferð fyrir Cetanfjölda dísilolíu“.

Þróun dísilvéla
Snemma vinna
Rudolf Diesel, þýskur verkfræðingur, fékk hugmyndina að vélinni sem nú ber nafn hans eftir að hann hafði leitað að tæki til að auka skilvirkni Otto-vélarinnar (fyrsta fjórgengisvélin, smíðuð af þýska verkfræðingnum á 19. öld). Nikolaus Ottó).Dísel gerði sér grein fyrir því að hægt væri að útrýma rafkveikjuferli bensínvélarinnar ef þjöppun gæti hita loft upp í hærra hitastig en sjálfkveikjuhita tiltekins eldsneytis meðan á þjöppunarslag stimpla-strokka tækis stendur yfir.Diesel lagði til slíka hringrás í einkaleyfum sínum 1892 og 1893.
Upphaflega var annað hvort duftformað kol eða fljótandi jarðolía lagt til sem eldsneyti.Dísil sá kol í duftformi, aukaafurð Saar-kolanámanna, sem eldsneyti sem auðvelt er að fá.Þjappað loft átti að nota til að koma kolryki inn í vélarhólkinn;Hins vegar var erfitt að stjórna hraða kolainnsprautunar og eftir að tilraunavélin eyðilagðist í sprengingu breyttist Diesel í fljótandi jarðolíu.Hann hélt áfram að setja eldsneytið inn í vélina með þrýstilofti.
Fyrsta atvinnuvélin byggð á einkaleyfi Diesel var sett upp í St. Louis, Mo., af Adolphus Busch, bruggara sem hafði séð einn til sýnis á sýningu í München og hafði keypt leyfi frá Diesel fyrir framleiðslu og sölu á vélinni. í Bandaríkjunum og Kanada.Vélin gekk vel í mörg ár og var forveri Busch-Sulzer vélarinnar sem knúði marga kafbáta bandaríska sjóhersins í fyrri heimsstyrjöldinni. Önnur dísilvél sem notuð var í sama tilgangi var Nelseco, smíðuð af New London Ship and Engine Company í Groton, Conn.

Dísilvélin varð aðalorkuver fyrir kafbáta í fyrri heimsstyrjöldinni. Hún var ekki aðeins hagkvæm í notkun eldsneytis heldur reyndist hún einnig áreiðanleg við stríðsaðstæður.Dísileldsneyti, sem var minna rokgjarnt en bensín, var geymt og meðhöndlað á öruggari hátt.
Í stríðslok voru margir menn sem höfðu rekið dísilvélar að leita sér að störfum á friðartímum.Framleiðendur byrjuðu að aðlaga dísilvélar fyrir hagkerfi á friðartímum.Ein breytingin var þróun svokallaðs hálfdísilvélar sem starfaði á tvígengislotu við lægri þjöppunarþrýsting og notaði heita peru eða rör til að kveikja í eldsneytishleðslunni.Þessar breytingar leiddu til þess að vél var ódýrari í smíði og viðhaldi.

Eldsneytisinnsprautunartækni
Einn óhugnanlegur eiginleiki fullrar dísilvélar var nauðsyn háþrýstings, innspýtingarloftþjöppu.Ekki aðeins þurfti orku til að knýja loftþjöppuna, heldur kæliáhrif sem seinkuðu íkveikju komu fram þegar þjappað loft, venjulega 6,9 megapascal (1.000 pund á fertommu), stækkaði skyndilega inn í strokkinn, sem var við þrýstinginn um 3,4 í 4 megapascal (493 til 580 pund á fertommu).Dísil hafði þurft háþrýstiloft til að koma koldufti inn í strokkinn;þegar fljótandi jarðolía kom í staðinn fyrir kolduft sem eldsneyti, var hægt að búa til dælu í stað háþrýstiloftþjöppunnar.

Það voru ýmsar leiðir til að nota dælu.Í Englandi notaði Vickers Company það sem kallað var common-rail aðferðin, þar sem rafhlaða dæla hélt eldsneytinu undir þrýstingi í pípu sem liggur eftir endilöngu vélinni með leiðslum til hvers strokks.Frá þessari járnbrautar (eða pípu) eldsneytisleiðslu, hleypti röð af innspýtingarlokum eldsneytishleðslunni inn í hvern strokk á réttum stað í hringrásinni.Önnur aðferð notaði kambstýrða skíta- eða stimpildælur til að skila eldsneyti undir háþrýstingi í augnablikið í innspýtingarloka hvers strokks á réttum tíma.

Útrýming innspýtingarloftsþjöppunnar var skref í rétta átt, en það var enn eitt vandamálið sem þurfti að leysa: í útblásturslofti vélarinnar var of mikill reykur, jafnvel við afköst sem eru vel innan hestaflamarks vélarinnar og þó var nóg loft í strokknum til að brenna eldsneytishleðsluna án þess að skilja eftir mislitað útblástursloft sem venjulega benti til ofhleðslu.Verkfræðingar komust loks að því að vandamálið var að háþrýstiloftið sem sprakk inn í vélarhólkinn hafði dreift eldsneytishleðslunni á skilvirkari hátt en vélrænu eldsneytisstútarnir í staðinn gátu gert, með þeim afleiðingum að án loftþjöppunnar þurfti eldsneytið að leitaðu að súrefnisatómunum til að ljúka brennsluferlinu og þar sem súrefni er aðeins 20 prósent af loftinu átti hvert eldsneytisatóm aðeins einn af hverjum fimm möguleikum á að hitta súrefnisatóm.Niðurstaðan var óviðeigandi brennsla eldsneytis.

Venjuleg hönnun eldsneytisinnsprautunarstúts setti eldsneytið inn í strokkinn í formi keiluúða, með gufu sem geislaði frá stútnum, frekar en í straumi eða þotu.Mjög lítið væri hægt að gera til að dreifa eldsneytinu betur.Bætt blöndun varð að ná fram með því að gefa loftinu aukna hreyfingu, oftast með inndælingarframleiddum lofthringjum eða geislahreyfingu loftsins, sem kallast squish, eða hvort tveggja, frá ytri brún stimplsins í átt að miðju.Ýmsar aðferðir hafa verið notaðar til að búa til þessa hvirfil og squish.Bestur árangur næst greinilega þegar loftsveiflan hefur ákveðið samband við eldsneytisinnspýtingarhraðann.Skilvirk nýting á loftinu í strokknum krefst snúningshraða sem veldur því að loftið sem er innilokað færist stöðugt frá einni úða til annarrar á meðan á inndælingunni stendur, án mikils sigs á milli lota.