Три основне групе величине
Постоје три основне групе дизел мотора засноване на снази - мала, средња и велика.Мали мотори имају излазну снагу мању од 16 киловата.Ово је најчешће произведен тип дизел мотора.Ови мотори се користе у аутомобилима, лаким камионима и неким пољопривредним и грађевинским апликацијама и као мали стационарни генератори електричне енергије (као што су они на пловилима за разоноду) и као механички погони.Обично су то мотори са директним убризгавањем, линијски, четворо- или шестоцилиндрични мотори.Многи су са турбо пуњењем и накнадним хлађењем.

Средњи мотори имају капацитете снаге од 188 до 750 киловата, односно од 252 до 1.006 коњских снага.Већина ових мотора се користи у тешким камионима.Обично су то мотори са директним убризгавањем, редни, шестоцилиндрични мотори са турбо пуњењем и накнадно хлађени мотори.Неки В-8 и В-12 мотори такође припадају овој групи величина.

Велики дизел мотори имају снагу већу од 750 киловата.Ови јединствени мотори се користе за апликације на бродовима, локомотивама и механичким погонима и за производњу електричне енергије.У већини случајева то су системи са директним убризгавањем, турбопуњени и накнадно хлађени системи.Они могу да раде на чак 500 обртаја у минути када су поузданост и издржљивост критични.

Двотактни и четворотактни мотори
Као што је раније поменуто, дизел мотори су дизајнирани да раде у двотактном или четворотактном циклусу.Код типичног четворотактног мотора, усисни и издувни вентили и млазница за убризгавање горива налазе се у глави цилиндра (види слику).Често се користе двоструки распореди вентила - два усисна и два издувна вентила.
Употреба двотактног циклуса може елиминисати потребу за једним или оба вентила у дизајну мотора.Усисни и усисни ваздух се обично обезбеђује кроз отворе на облоги цилиндра.Издувни гас може бити или кроз вентиле који се налазе у глави цилиндра или кроз отворе у цилиндру.Конструкција мотора је поједностављена када се користи дизајн порта уместо оног који захтева издувне вентиле.

Гориво за дизел
Нафтни производи који се обично користе као гориво за дизел моторе су дестилати састављени од тешких угљоводоника, са најмање 12 до 16 атома угљеника по молекулу.Ови тежи дестилати се узимају из сирове нафте након што се уклоне испарљивији делови који се користе у бензину.Тачке кључања ових тежих дестилата крећу се од 177 до 343 °Ц (351 до 649 °Ф).Дакле, њихова температура испаравања је много виша од оне код бензина, који има мање атома угљеника по молекулу.

Вода и талог у горивима могу бити штетни за рад мотора;чисто гориво је неопходно за ефикасне системе убризгавања.Горива са високим остатком угљеника најбоље се могу носити са моторима мале брзине ротације.Исто важи и за оне са високим садржајем пепела и сумпора.Цетански број, који дефинише квалитет паљења горива, одређен је коришћењем АСТМ Д613 „Стандардна метода испитивања за цетански број дизел ложивог уља“.

Развој дизел мотора
Рани радови
Рудолф Диесел, немачки инжењер, осмислио је идеју за мотор који сада носи његово име након што је тражио уређај за повећање ефикасности Отто мотора (први четворотактни мотор, који је направио немачки инжењер из 19. века Николаус Ото).Дизел је схватио да би се процес електричног паљења бензинског мотора могао елиминисати ако би, током компресијског такта клипно-цилиндричног уређаја, компресија могла загрејати ваздух на температуру већу од температуре самопаљења датог горива.Дизел је предложио такав циклус у својим патентима из 1892. и 1893. године.
Првобитно је као гориво предложен угаљ у праху или течна нафта.Дизел је видео угаљ у праху, нуспроизвод рудника угља Саар, као лако доступно гориво.Компримовани ваздух је требало да се користи за уношење угљене прашине у цилиндар мотора;међутим, било је тешко контролисати брзину убризгавања угља и, након што је експериментални мотор уништен експлозијом, дизел се окренуо течном нафту.Наставио је да уноси гориво у мотор компримованим ваздухом.
Први комерцијални мотор изграђен на Диеселовим патентима инсталирао је у Ст. Лоуису, Мо., Адолпхус Бусцх, пивар који је видео један изложен на изложби у Минхену и купио лиценцу од Диесел-а за производњу и продају мотора у Сједињеним Државама и Канади.Мотор је годинама успешно радио и био је претеча Бусцх-Сулзер мотора који је покретао многе подморнице америчке морнарице у Првом светском рату. Други дизел мотор коришћен у исту сврху био је Нелсецо, који је изградила компанија за бродове и моторе из Нев Лондона. у Гротону, Цонн.

Дизел мотор је постао примарна електрана за подморнице током Првог светског рата. Није био само економичан у коришћењу горива, већ се показао и поузданим у ратним условима.Дизел гориво, мање испарљиво од бензина, било је безбедније складиштено и руковано.
На крају рата многи људи који су користили дизел моторе тражили су мирнодопске послове.Произвођачи су почели да прилагођавају дизеле за мирнодопску економију.Једна модификација је био развој такозваног полудизела који је радио у двотактном циклусу при нижем притиску компресије и користио је врућу сијалицу или цев за паљење горива.Ове промене су резултирале јефтинијим мотором за изградњу и одржавање.

Технологија убризгавања горива
Једна од непожељних карактеристика потпуног дизела била је потреба за компресором за ваздух под високим притиском.Не само да је била потребна енергија за погон ваздушног компресора, већ је и ефекат хлађења који је довео до одложеног паљења када се компримовани ваздух, обично на 6,9 мегапаскала (1.000 фунти по квадратном инчу), изненада проширио у цилиндар, који је био под притиском од око 3,4 до 4 мегапаскала (493 до 580 фунти по квадратном инчу).Дизелу је био потребан ваздух под високим притиском да би у цилиндар увео угаљ у праху;када је течна нафта заменила угаљ у праху као гориво, могла би се направити пумпа која би заузела место ваздушног компресора високог притиска.

Постојало је неколико начина на које се пумпа могла користити.У Енглеској је компанија Вицкерс користила оно што се звало цоммон-раил метода, у којој је батерија пумпи одржавала гориво под притиском у цеви која се протеже дуж мотора са водовима до сваког цилиндра.Из ове шинске (или цеви) линије за довод горива, серија вентила за убризгавање је допуштала пуњење горива сваком цилиндру у правој тачки у његовом циклусу.Друга метода је користила ексцентричне пумпе или пумпе типа клипа за испоруку горива под тренутно високим притиском до вентила за убризгавање сваког цилиндра у право време.

Уклањање компресора ваздуха за убризгавање био је корак у правом смеру, али је постојао још један проблем који је требало решити: издувни гас мотора је садржао превелику количину дима, чак и на излазним снагама које су у границама снаге мотора и иако је било је било довољно ваздуха у цилиндру да сагоре пуњење горива без остављања промењене боје издувних гасова који обично указују на преоптерећење.Инжењери су коначно схватили да је проблем у томе што је тренутни ваздух за убризгавање под високим притиском који је експлодирао у цилиндар мотора распршио пуњење горива ефикасније него што су то могле да ураде заменске механичке млазнице за гориво, што је резултирало тиме да је без ваздушног компресора гориво морало да тече. потражите атоме кисеоника да бисте довршили процес сагоревања, а пошто кисеоник чини само 20 процената ваздуха, сваки атом горива имао је само једну од пет шансе да наиђе на атом кисеоника.Резултат је било неправилно сагоревање горива.

Уобичајени дизајн млазнице за убризгавање горива уводи гориво у цилиндар у облику конусног спреја, при чему пара исијава из млазнице, а не у млазу или млазу.Врло мало се могло учинити да се гориво темељније распрши.Побољшано мешање је морало да се постигне додавањем додатног кретања ваздуху, најчешће ковитлацима ваздуха изазваним индукцијом или радијалним померањем ваздуха, које се зове гњечење, или обоје, од спољне ивице клипа ка центру.Коришћене су различите методе за стварање овог вртлога и гњечења.Најбољи резултати се очигледно добијају када вртлог ваздуха има дефинитиван однос са брзином убризгавања горива.Ефикасно коришћење ваздуха унутар цилиндра захтева брзину ротације која узрокује да се заробљени ваздух непрекидно креће од једног прскања до другог током периода убризгавања, без екстремног спуштања између циклуса.