Tri skupiny základnej veľkosti
Existujú tri skupiny dieselových motorov základnej veľkosti založené na výkone - minimálne, stredné a veľké. Malé motory majú hodnoty výkonu menej ako 16 kilowattov. Toto je najbežnejšie vyrábaný typ dieselového motora. Tieto motory sa používajú v automobiloch, ľahkých nákladných vozidlách a niektorých poľnohospodárskych a stavebných aplikáciách a ako malé stacionárne generátory elektrickej energie (ako sú výrobky na Pleasure Craft) a ako mechanické jednotky. Sú to zvyčajne priame injekčné, injekčné, štvor- alebo šesťvalcové motory. Mnohé z nich sú preplňované s následnými odborymi.

Stredné motory majú výkonové kapacity v rozmedzí od 188 do 750 kilowattov alebo 252 až 1 006 koní. Väčšina týchto motorov sa používa v ťažkých nákladných vozidlách. Zvyčajne ide o priame injekciu, in-line, šesťvalcový preplňovaný a následkom odbory. Niektoré motory V-8 a V-12 tiež patria do tejto skupiny veľkosti.

Veľké dieselové motory majú výkonné hodnotenia presahujúce 750 kilowattov. Tieto jedinečné motory sa používajú pre aplikácie morských, lokomotívy a mechanického pohonu a na generovanie elektrickej sily. Vo väčšine prípadov ide o priame injekčné, preplňované a následné systémy. Môžu fungovať vo výške až 500 otáčok za minútu, keď je spoľahlivosť a trvanlivosť kritické.

Dvojtaktné a štvortaktné motory
Ako už bolo uvedené, dieselové motory sú navrhnuté tak, aby pracovali buď v dvoj- alebo štvortaktnom cykle. V typickom motore so štvortaktným cyklom sú nasávanie a výfukové ventily a tryska vstrekovania paliva umiestnená v hlave valca (pozri obrázok). Používajú sa často dvojité usporiadanie ventilov - dva príjmy a dva výfukové ventily.
Použitie dvojtaktného cyklu môže eliminovať potrebu jedného alebo oboch ventilov v návrhu motora. Vychytávanie a nasávanie vzduchu sa zvyčajne poskytuje cez porty v vložke valca. Výfuk môže byť buď cez ventily umiestnené v hlave valca alebo cez porty v vložke valca. Konštrukcia motora sa zjednoduší pri použití návrhu portu namiesto toho, aby si vyžadoval výfukové ventily.

Palivo pre diesely
Ropné výrobky, ktoré sa bežne používajú ako palivo pre dieselové motory, sú destiláty zložené z ťažkých uhľovodíkov s najmenej 12 až 16 atómami uhlíka na molekulu. Tieto ťažšie destiláty sú odobraté z ropy po odstránení prchavejších porcií používaných v benzíne. Body varu týchto ťažších destilátov sa pohybujú od 177 do 343 ° C (351 až 649 ° F). Ich teplota odparovania je teda oveľa vyššia ako teplota benzínu, ktorý má menej atómov uhlíka na molekulu.

Voda a sediment v palivách môžu byť škodlivé pre prevádzku motora; Čisté palivo je nevyhnutné pre efektívne vstrekovacie systémy. Palivá s vysokým obsahom uhlíka sa dajú najlepšie zaobchádzať s motormi s nízkou rýchlosťou rotácie. To isté platí pre tých, ktorí majú vysoký obsah popolu a síry. Číslo cetánu, ktoré definuje kvalitu zapaľovania paliva, sa určuje pomocou ASTM D613 „Štandardná skúšobná metóda pre cetánové množstvo naftového palivového oleja“.

Vývoj dieselových motorov
Skoré práce
Rudolf Diesel, nemecký inžinier, vymyslel myšlienku motora, ktorý teraz nesie jeho meno potom, čo hľadal zariadenie na zvýšenie účinnosti motora Otto (prvý štvortaktný cyklistický motor, postavený nemeckým inžinierom z 19. storočia Nikolaus Otto). Nafta si uvedomila, že proces elektrického zapaľovania benzínového motora by sa mohol eliminovať, ak by sa počas kompresného zdvihu zariadenia na piest valca mohla kompresia zahriať vzduchom na teplotu vyššiu ako teplota automatického vypisovania daného paliva. Diesel navrhol taký cyklus v patentoch v rokoch 1892 a 1893.
Pôvodne sa ako palivo navrhol buď práškové uhlie alebo kvapalná ropa. Diesel videl práškové uhlie, vedľajší produkt uhoľných baní Saar, ako ľahko dostupné palivo. Komprimovaný vzduch sa mal použiť na zavedenie prachu uhoľ do valca motora; Ovládanie rýchlosti vstrekovania uhlia však bolo ťažké a po zničení experimentálneho motora výbuchom sa nafta zmenila na tekutú ropu. Pokračoval v zavádzaní paliva do motora stlačeným vzduchom.
Prvý komerčný motor postavený na patentoch nafty bol nainštalovaný v St. Louis v štáte Mo., Adolphus Busch, pivovar, ktorý videl jeden vystavený na výstave v Mníchove a kúpil licenciu od nafty na výrobu a predaj motora v Spojených štátoch a Kanade. Motor úspešne prevádzkoval roky a bol predchodcom motora Busch-Sulzer, ktorý poháňal mnoho ponoriek amerického námorníctva v prvej svetovej vojne. V Groton, Conn.

Dieselový motor sa stal primárnou elektrárňou pre ponorky počas prvej svetovej vojny. Bol nielen ekonomický pri používaní paliva, ale za vojnových podmienok sa ukázal aj spoľahlivý. Nafta, menej prchavé ako benzín, bolo bezpečnejšie uložené a manipulované.
Na konci vojny mnohí muži, ktorí prevádzkovali diesely, hľadali mieru. Výrobcovia začali prispôsobovať dieselové motory pre mierové hospodárstvo. Jednou z modifikácií bol vývoj takzvaného semidieselu, ktorý pôsobil v dvojtaktnom cykle pri nižšom kompresnom tlaku, a využilo horúcu žiarovku alebo trubicu na zapálenie náboja paliva. Výsledkom týchto zmien bolo zostavenie a údržba motora lacnejšie.

Technológia vstrekovania paliva
Jedným z nevhodných vlastností úplnej nafty bola nevyhnutnosť vysokotlakového injekčného vzduchového kompresora. Nielenže bola potrebná energia na pohon vzduchového kompresora, ale aj chladiaci efekt, ktorý došlo k oneskorenému zapáleniu, keď sa stlačený vzduch, zvyčajne pri 6,9 megapascilách (1 000 libier na štvorcový palec), náhle sa rozšíril do valca, ktorý bol pri tlaku asi 3,4 na 4 megapascaly (493 až 580 libier na štvorcový palec). Nafta potrebovala vysokotlakový vzduch, pomocou ktorého do valca vloží práškové uhlie; Keď sa kvapalinová ropa vymenila práškové uhlie ako palivo, mohlo by sa vyrobiť čerpadlo na miesto vysokotlakového vzduchového kompresora.

Existuje niekoľko spôsobov, ako bolo možné použiť čerpadlo. V Anglicku spoločnosť Vickers používala to, čo sa nazýva metóda spoločných koľají, v ktorej batéria čerpadiel udržiavala palivo pod tlakom v rúrke, ktorá vedie dĺžku motora s vodičmi k každému valcu. Z tejto koľajnice (alebo potrubia) dopĺňania paliva séria vstrekovacích ventilov pripustila náboj paliva do každého valca v správnom bode svojho cyklu. Ďalšia metóda využívala čerpadlá s vačkovým trhnutím alebo piestom typu, aby dodávali palivo pod narazeným vysokým tlakom do vstrekovacieho ventilu každého valca v pravý čas.

Eliminácia injekčného vzduchového kompresora bola krokom správnym smerom, ale bol treba vyriešiť ďalší problém: výfuk motora obsahoval nadmerné množstvo dymu, dokonca aj pri výstupoch dobre v hodnotení motora konských síl a aj keď tam bol dostatok vzduchu vo valci na spálenie náboja paliva bez toho, aby zanechal sfarbený výfuk, ktorý normálne naznačuje preťaženie. Inžinieri si konečne uvedomili, že problémom bolo, že na okamih vysokotlakového vstrekovacieho vzduchu, ktorý vybuchol do valca motora Vyhľadajte atómy kyslíka na dokončenie procesu spaľovania a keďže kyslík tvorí iba 20 percent vzduchu, každý atóm paliva mal iba jednu šancu na päť stretnutí s atómom kyslíka. Výsledkom bolo nesprávne spaľovanie paliva.

Obvyklý návrh dýzy vstrekovania paliva zaviedol palivo do valca vo forme kužeľového spreja, pričom pár vyžaroval skôr z dýzy, a nie v prúde alebo prúdu. Dalo by sa urobiť veľmi málo, aby sa palivo rozptýlili. Vylepšené miešanie sa muselo dosiahnuť poskytnutím dodatočného pohybu vzduchu, najčastejšie indukčným vzduchovým vírením alebo radiálnym pohybom vzduchu, nazývaným klikanie alebo oboje, z vonkajšieho okraja piestu smerom k stredu. Na vytvorenie tohto vírenia a rozpadnutia sa použili rôzne metódy. Najlepšie výsledky sa zjavne získajú, keď vzduchové vírenie nesie definitívny vzťah k miere vstrekovania paliva. Efektívne využitie vzduchu vo valci vyžaduje rotačnú rýchlosť, ktorá spôsobuje, že zachytený vzduch sa nepretržite pohybuje z jedného spreja do druhého počas obdobia vstrekovania bez extrémneho poklesu medzi cyklami.