Tri osnovne velikostne skupine
Glede na moč so tri osnovne velikostne skupine dizelskih motorjev - majhne, ​​srednje in velike.Majhni motorji imajo vrednosti izhodne moči manj kot 16 kilovatov.To je najpogosteje proizveden tip dizelskega motorja.Ti motorji se uporabljajo v avtomobilih, lahkih tovornjakih in nekaterih kmetijskih in gradbenih aplikacijah ter kot majhni stacionarni generatorji električne energije (kot so tisti na plovilih za prosti čas) in kot mehanski pogoni.Običajno so to vrstni štiri- ali šestvaljni motorji z neposrednim vbrizgom.Mnogi so opremljeni s turbinskim polnilnikom in dodatnimi hladilniki.

Srednji motorji imajo moči od 188 do 750 kilovatov oziroma od 252 do 1006 konjskih moči.Večina teh motorjev se uporablja v težkih tovornjakih.Običajno so to motorji z neposrednim vbrizgom, vrstni šestvaljni motorji s turbinskim polnjenjem in naknadnim hlajenjem.V to velikostno skupino spadajo tudi nekateri motorji V-8 in V-12.

Moč velikih dizelskih motorjev presega 750 kilovatov.Ti edinstveni motorji se uporabljajo za ladijske, lokomotivske in mehanske pogone ter za proizvodnjo električne energije.V večini primerov gre za sisteme z neposrednim vbrizgom, turbopolnilnikom in naknadnim hlajenjem.Delujejo lahko že pri 500 vrtljajih na minuto, ko sta zanesljivost in vzdržljivost kritični.

Dvotaktni in štiritaktni motorji
Kot smo že omenili, so dizelski motorji zasnovani za dvo- ali štiritaktni cikel.Pri tipičnem štiritaktnem motorju so sesalni in izpušni ventili ter šoba za vbrizgavanje goriva nameščeni v glavi valja (glejte sliko).Pogosto se uporabljajo dvojni ventili - dva sesalna in dva izpušna ventila.
Uporaba dvotaktnega cikla lahko odpravi potrebo po enem ali obeh ventilih v zasnovi motorja.Čiščenje in vsesavanje zraka je običajno zagotovljeno skozi odprtine v oblogi valja.Izpušni plini so lahko bodisi skozi ventile, ki se nahajajo v glavi valja, bodisi skozi odprtine v oblogi valja.Konstrukcija motorja je poenostavljena, če se namesto zasnove, ki zahteva izpušne ventile, uporablja odprtina.

Gorivo za dizelske motorje
Naftni proizvodi, ki se običajno uporabljajo kot gorivo za dizelske motorje, so destilati, sestavljeni iz težkih ogljikovodikov, z najmanj 12 do 16 atomi ogljika na molekulo.Ti težji destilati se vzamejo iz surove nafte, potem ko se odstranijo bolj hlapni deli, ki se uporabljajo v bencinu.Vrelišča teh težjih destilatov segajo od 177 do 343 °C (351 do 649 °F).Tako je njihova temperatura izhlapevanja precej višja kot pri bencinu, ki ima manj ogljikovih atomov na molekulo.

Voda in usedlina v gorivu sta lahko škodljiva za delovanje motorja;čisto gorivo je bistveno za učinkovite sisteme vbrizgavanja.Goriva z visoko vsebnostjo ogljikovega ostanka lahko najbolje obvladajo motorji z nizko hitrostjo vrtenja.Enako velja za tiste z visoko vsebnostjo pepela in žvepla.Cetansko število, ki opredeljuje kakovost vžiga goriva, se določi z ASTM D613 "Standardna preskusna metoda za cetansko število dizelskega kurilnega olja."

Razvoj dizelskih motorjev
Zgodnje delo
Rudolf Diesel, nemški inženir, si je zamislil motor, ki zdaj nosi njegovo ime, potem ko je iskal napravo za povečanje učinkovitosti Ottovega motorja (prvega štiritaktnega motorja, ki ga je izdelal nemški inženir iz 19. stoletja Nikolaus Otto).Diesel je spoznal, da bi lahko proces električnega vžiga bencinskega motorja odpravili, če bi med kompresijskim taktom naprave bata in valja kompresija lahko segrela zrak na temperaturo, ki je višja od temperature samovžiga danega goriva.Diesel je tak cikel predlagal v svojih patentih iz let 1892 in 1893.
Prvotno je bil kot gorivo predlagan premog v prahu ali tekoči petrolej.Dizelsko gorivo je uporabilo premog v prahu, stranski proizvod rudnikov premoga Saar, kot takoj dostopno gorivo.Za vnos premogovega prahu v valj motorja naj bi uporabili stisnjen zrak;vendar je bilo težko nadzorovati hitrost vbrizgavanja premoga in po tem, ko je eksperimentalni motor uničila eksplozija, se je dizelsko gorivo preusmerilo na tekoči petrolej.Nadaljeval je z vnašanjem goriva v motor s stisnjenim zrakom.
Prvi komercialni motor, zgrajen na podlagi Dieselovih patentov, je v St. Louisu, Misuri, namestil Adolphus Busch, pivovar, ki je enega videl razstavljenega na razstavi v Münchnu in je od Diesla kupil licenco za proizvodnjo in prodajo motorja. v ZDA in Kanadi.Motor je uspešno deloval več let in je bil predhodnik motorja Busch-Sulzer, ki je poganjal številne podmornice ameriške mornarice v prvi svetovni vojni. Drugi dizelski motor, uporabljen za isti namen, je bil Nelseco, ki ga je izdelalo podjetje New London Ship and Engine Company v mestu Groton, Conn.

Dizelski motor je med prvo svetovno vojno postal primarna pogonska naprava za podmornice. Ni bil le varčen pri porabi goriva, ampak se je izkazal tudi za zanesljivega v vojnih razmerah.Dizelsko gorivo, ki je manj hlapljivo kot bencin, je bilo varnejše skladiščeno in varnejše.
Ob koncu vojne je veliko moških, ki so upravljali z dizelskimi motorji, iskalo mirnodobno službo.Proizvajalci so začeli prilagajati dizle za mirnodobno gospodarstvo.Ena od sprememb je bil razvoj tako imenovanega poldizla, ki je deloval z dvotaktnim ciklom pri nižjem kompresijskem tlaku in je uporabljal vročo žarnico ali cev za vžig goriva.Zaradi teh sprememb je bil motor cenejši za izdelavo in vzdrževanje.

Tehnologija vbrizgavanja goriva
Ena sporna lastnost polnega dizla je bila potreba po visokotlačnem zračnem kompresorju za vbrizgavanje.Ne samo, da je bila potrebna energija za pogon zračnega kompresorja, ampak je prišlo do hladilnega učinka, ki je zadržal vžig, ko se je stisnjen zrak, običajno pri 6,9 megapaskalov (1000 funtov na kvadratni palec), nenadoma razširil v valj, ki je bil pod tlakom približno 3,4 do 4 megapaskalov (493 do 580 funtov na kvadratni palec).Diesel je potreboval zrak pod visokim pritiskom, s katerim je v jeklenko vnesel premog v prahu;ko je tekoči petrolej nadomestil premog v prahu kot gorivo, je bilo mogoče narediti črpalko, ki bi nadomestila visokotlačni zračni kompresor.

Črpalko je bilo mogoče uporabiti na več načinov.V Angliji je podjetje Vickers uporabilo tako imenovano metodo skupnega voda, pri kateri je baterija črpalk vzdrževala gorivo pod tlakom v cevi, ki poteka po dolžini motorja z vodi do vsakega valja.Iz tega vodila (ali cevi) za dovod goriva je niz ventilov za vbrizgavanje dovajal gorivo v vsak valj na pravi točki v njegovem ciklu.Druga metoda je uporabljala sunkovite ali batne črpalke za dovajanje goriva pod trenutnim visokim pritiskom do vbrizgalnega ventila vsakega valja ob pravem času.

Odprava zračnega kompresorja za vbrizgavanje je bila korak v pravo smer, vendar je bilo treba rešiti še eno težavo: izpuh motorja je vseboval prekomerno količino dima, tudi pri močeh, ki so bile znotraj konjskih moči motorja, in čeprav je je bilo v valju dovolj zraka za zgorevanje polnila goriva, ne da bi zapustil razbarvan izpuh, ki je običajno kazal na preobremenitev.Inženirji so končno ugotovili, da je težava v tem, da je trenutno visokotlačni zrak za vbrizgavanje, ki eksplodira v valj motorja, bolj učinkovito razpršil polnjenje goriva, kot so to zmogle nadomestne mehanske šobe za gorivo, zaradi česar je moralo gorivo brez zračnega kompresorja poiskati atome kisika, da bi dokončal proces zgorevanja, in ker kisik sestavlja le 20 odstotkov zraka, je imel vsak atom goriva le eno možnost od petih, da naleti na atom kisika.Posledica je bilo nepravilno kurjenje goriva.

Običajna zasnova šobe za vbrizgavanje goriva je vnašala gorivo v valj v obliki stožčastega pršila, pri čemer je para sevala iz šobe, ne pa v curku ali curku.Zelo malo bi bilo mogoče storiti, da bi gorivo bolj temeljito razpršilo.Izboljšano mešanje je bilo treba doseči z dodajanjem dodatnega gibanja zraku, najpogosteje z indukcijsko proizvedenimi zračnimi vrtinci ali radialnim gibanjem zraka, imenovanim mečkanje, ali oboje, od zunanjega roba bata proti središču.Za ustvarjanje tega vrtinčenja in mečkanja so bile uporabljene različne metode.Najboljši rezultati so očitno doseženi, če je zračni vrtinec v določeni povezavi s stopnjo vbrizga goriva.Učinkovita uporaba zraka v valju zahteva vrtilno hitrost, ki povzroči neprekinjeno premikanje ujetega zraka od enega razpršila do drugega med obdobjem vbrizgavanja, brez ekstremnega posedanja med cikli.