موتورهای دیزل (که به موتورهای احتراق تراکمی یا CI نیز شناخته می شوند)، از جمله موتورهای احتراق داخلی هستند که در آنها، احتراق سوخت پاشیده شده در محفظه احتراق به واسطه افزایش دمای ناشی از تراکم انجام می پذیرد (تراکم آدیاباتیک یا بی در رو). موتورهای دیزلی به دلیل نسبت تراکم بالای خود، بالاترین راندمان حرارتی را در بین تمامی انواع موتور احتراق داخلی و احتراق خارجی دارند.

موتورهای دیزل در دو نوع دو زمانه و چهارزمانه طراحی و ساخته می شوند. این موتورها در ابتدا به عنوان جایگزین ارزشمندی برای موتورهای بخار انتخاب شدند. از دهه 1910، این موتورها در کشتی ها و زیر دریایی ها مورد استفاده قرار گرفتند. استفاده از این موتورها در لوکوموتیوها، کامیون ها، تجهیزات سنگین و ژنراتورهای برق در سال های بعد رواج یافت. در سال های 1930، موتورهای دیزل به تدریج در تعدادی از اتوموبیل ها نیز مورد استفاده قرار گرفتند. از شروع 1970 به بعد، استفاده از موتورهای دیزل در وسایل نقلیه جاده ای و آفرود در ایالات متحده افزایش یافت. این افزایش به گونه ای بود که بنابر گزارش انجمن سازندگان و واردکنندگان موتور بریتانیا، 50% از کل ماشین های فروخته شده در اتحادیه اروپا دیزلی بودند که از کل این مقدار 70% در فرانسه و 30% در انگلستان به فروش رفته بود.

تاریخچه

در سال 1885، هربرت آکروید استوارت (Herbert Akroyd Stuart)، مخترع انگلیسی، به بررسی امکان استفاده از روغن پارافین که شباهت بسیاری به سوخت دیزل امروزی داشت، در موتور پرداخت. موتورهای Hot Bulb وی که توسط Richard Hornsby و پسران در سال 1981 ساخته شد، اولین موتور احتراق داخلی بود که از یک سیستم پاشش سوخت تحت فشار استفاده می کرد. این موتورها نسبت تراکم نسبتاً پایینی داشتند بنابراین دمای هوای فشرده در محفظه احتراق در انتهای مرحله تراکم، به اندازه کافی بالا نبود تا وارد مرحله احتراق گردد. بنابراین عمل احتراق در محفظه احتراق جداگانه ای به نام بخارکننده یا hot bulb (حباب داغ) که بر روی سر سیلندر سوار شده و سوخت در داخل آن اسپری می شد، صورت می گرفت. عمل خوداحتراقی از طریق تماس بین مخلوط سوخت و هوا و دیواره های داغ حباب داغ صورت می گرفت. به منظور جلوگیری از پیش احتراق، قطرات آب به هوای ورودی وارد می شدند.

موتور دیزل امروزی از ترکیب ویژگی های هر دو موتور پاشش مستقیم و احتراق تراکمی بهره می برد که هر دو ایده توسط استوارت و چارلز ریچارد بینی (Charles Richard Binney) در 1890 ثبت شدند. تفاوت بین موتور استوارت و موتور دیزل امروزی در نیاز آن به منبعی جداگانه برای گرمایش سیلندر یک موتور سرد به منظور استارت زدن بود. در سال 1982، و تنها یک سال پیش از ثبت موتور دیزل، استوارت مدل جدیدی از موتورهای خود را ارائه نمود که به منبع گرمایشی اضافی نیاز نداشتند.

در همین سال و به موازات اختراعات جدید استوارت، هنری بارتون (Thomas Henry Barton)، در کارخانه Hornsby به جایگزینی حباب داغ با سرسیلندر پرداخت که با این اختراع جدید نیازی به پیش گرمایش هوا نبود و این موتور قادر به تامین 6 ساعت کاری بود. این وقایع دقیقاً پنج سال پیش از ساخت پروتوتایپ موتور پر تراکم مشهور دیزل در سال 1987 بود.

رادلف دیزل (Rudolf Diesel) در حالی پروسه اختراعات خود را در سال 1983 شروع کرد که استورات به مراحل تحقیق و توسعه موتورهای خود پایان می بخشید.

در سال 1892، دیزل طرح و دستگاه مبدل گرما به کار را در بسیاری از کشوها از جمله آلمان، سوییس، بریتانیا و ایالات متحده به ثبت رساند. در سال 1983 دیزل موتوری را با عنوان موتور کم تراکم ثبت نمود که در این موتور ابتدا هوا فشرده شده و سپس به دمای فوق نقطه احتراق سانده شده و سپس به تدریج سوخت وارد سیستم شده به دلیل جلوگیری از افزایش بیش از حد دما و فشار، مخلوط منبسط می شد. به دنبال آن ورود سوخت قطع شده و عمل انبساط بدون انتقال حرارت صورت می گیرد. در خلال سال های 1984 تا 1985، وی اختراع خود را برای ثبت در بسیاری از کشورها ارجاع می داد تا اینکه اولین موتور دیزل خود را در کشورهای اسپانیا، فرانسه و بلژیک در دسامبر 1894 به ثبت رساند و در  سال 1895 و 1898 به ترتیب موفق به ثبت آن در کشورهای آلمان و ایالات متحده شد. اولین نمونه عملی موفق موتورهای دیزل در سال 1897 به کار گرفته شد.

مدل اولیه (1983) دیزل شامل یک سیلندر آهنی 3 متری با یک فلایویل بود.  پس از سه سال تلاش و در سال 1896 وی موفق به توسعه مدل قبلی و ساخت مدل جدید با 75% راندمان تئوری (در مقایسه با راندمان 10 درصدی موتور بخار) شد. در سال 1898 دیزل به یک میلیونر تبدیل شده بود و موتورهای دیزل وی موارد استفاده بسیاری پیدا کرده بود.

در طول سالیان گذشته گام های سریعی در توسعه و استفاده از مبادی و اصول دیزل در موتورهای احتراق داخلی برای کارهای تراکتوری و کارهای ثابت برداشته شده است.

پیشرفت بیشتر موتورهای دیزل، تا توسعه سیستم‌های پیشرفته تزریق سوخت در دهه 1930 طول کشید. در این سالها رابرت بوش تولید انبوه پمپ‌های سوخت‌پاش خود را آغاز کرد. توسعه پمپ‌های سوخت‌پاش (پمپ‌های انرژکتور) با توسعه موتورهای کوچکی که برای استفاده در خودروها مناسب بودند متعادل شد.

موتورهای دیزل سبکتری که سرعتشان نیز بالا بود در سال 1925 به بازار عرضه شدند. با آنکه پیشرفت در ساخت این موتورها کند بود. اما در سال 1930 موتورهای دیزل قابل اطمینان که به خوبی طراحی شده‌بودند و چند سیلندر و سریع نیز بودند به بازار عرضه شد. این پیشرفت تا پایان جنگ جهانی دوم برای مدتی کند بود. لیکن از آن تاریخ تاکنون طراحی و تولید این موتورها به طریقی پیشرفت نموده است که امروزه استفاده گسترده و فراگیر از موتورهای دیزل را شاهد هستیم.