Rudolf Diesel desenvolveu a idéia do motor a diesel e obteve a sua patente alemã em 1892. Seu objetivo era criar um motor de alta eficiência. Motores a gasolina foram inventados em 1876 e, especialmente naquela época, não eram muito eficientes.
As principais diferenças entre o motor a gasolina e o a diesel são:
•Um motor a gasolina aspira uma mistura de gasolina e ar, comprime-a e faz a ignição com uma centelha. Um motor a diesel puxa o ar, comprime-o e então injeta o combustível no ar comprimido, o calor do ar comprimido inflama o combustível espontaneamente.
•Um motor a gasolina comprime a uma taxa de 8:1 a 12:1, enquanto um motor a diesel comprime de 14:1 a 25:1. A taxa de compressão mais alta do motor a diesel leva a uma eficiência maior.
•Motores a gasolina geralmente usam carburação, na qual o ar e o combustível são misturados bem antes do ar entrar no cilindro, ou injeção de combustível no duto de admissão, no qual o combustível é injetado imediatamente antes do tempo de aspiração (fora do cilindro). Os motores a diesel usam injeção direta de combustível o óleo diesel é injetado diretamente no cilindro.
Note que o motor a diesel não tem vela, ele aspira o ar e o comprime, e então injeta o combustível diretamente na câmara de combustão (injeção direta). É o calor do ar comprimido que inflama o combustível num motor a diesel.
Em um motor a diesel o injetor é o componente mais complexo, e tem sido objeto de um grande número de experimentos. Em um dado motor, ele pode ser colocado em diversos lugares. O injetor tem que ser capaz de suportar a temperatura e a pressão dentro do cilindro e ainda passar o combustível como uma fina névoa. Fazer a mistura circular no cilindro de maneira uniformemente distribuída também é um problema, de modo que alguns motores a diesel utilizam válvulas de admissão especiais, câmaras de pré-combustão ou outros dispositivos que produzam um turbilhão de ar na câmara de combustão ou, de alguma forma, melhorem o processo de ignição e combustão.
A grande diferença entre um motor a diesel e um a gasolina está no processo de injeção. A maioria dos motores de carros usa injeção antes da válvula de admissão ou um carburador, em vez de injeção direta. Portanto, em um motor de carro, todo o combustível é carregado para dentro do cilindro durante o tempo de aspiração e, então, comprimido. A compressão da mistura ar/combustível limita a taxa de compressão do motor - se ela comprime o ar demais, a mistura sofre ignição espontânea depois da ignição e provoca detonação. Um motor a diesel comprime apenas o ar, de modo que a taxa de compressão pode ser muito maior. Quanto maior a taxa de compressão, maior a potência gerada.
Alguns motores a diesel contêm algum tipo de vela de incandescência (não mostrado nesta figura). Quando um motor a diesel está frio, o processo de compressão pode não ser capaz de elevar a temperatura do ar o suficiente para inflamar o combustível. A vela de incandescência é um fio aquecido eletricamente (pense nos fios quentes que você vê em uma torradeira) que aquece a câmara de combustão e aumenta a temperatura do ar quando o motor está frio, de modo que o motor possa funcionar. De acordo com Cley Brotherton, técnico de equipamentos pesados da Journeyman:
Em um motor moderno, todas as funções são controladas pelo módulo de controle eletrônico, ou ECM, em comunicação com um sofisticado conjunto de sensores, medindo tudo, desde rpm até temperaturas do líquido refrigerante e do óleo, e até a posição do motor (isto é, o ponto-morto superior). Hoje é raro usar velas de incandescência em motores maiores. O ECM mede a temperatura do ar ambiente e retarda a injeção do motor em tempo frio, para que o injetor borrife o combustível um pouco mais tarde. O ar no cilindro é mais comprimido, criando mais calor, o que ajuda na partida.
Os motores menores e os motores que não têm esse avançado controle computadorizado usam velas de incandescência para resolver o problema da partida a frio.
