In de jaren twintig was de hoofdreden voor de toepassing van een dieselmotor de economische waarde. Het constante lawaai van verrichting, de trillingen, en de aaadfiznkelijk beperkte motorprestaties maakte het succes van de eerste dieselmotor in wagens zeer minimaal.

De verbranding in een dieselmotor vindt plaats bij veel hogere druk en temperatuur dan bij een mengselmotor, en de ontbranding verloopt zeer snel, wat een zware motorconstructie nodig maakt en hoorbaar is in het karakteristieke dieselgeluid..

Bel onze adviseurs

0223 - 62 74 23

ma. t/m vr. 08.30 - 17.00

Het dieselprincipe is uitgevonden in 1892 door Rudolf Diesel. In 1897 werd door Moritz Schröter de eerste diesel afgenomen bij Maschinenfabrik Augsburg.[1] Diesel had zich gebaseerd op het Carnot-proces. Hij wees het Otto-proces af vanwege de problemen met klopverschijnselen bij hogere compressieverhoudingen. Hij gaf de voorkeur aan alleen de lucht comprimeren en pas daarna de brandstof injecteren, waardoor veel hogere drukken bereikt konden worden dan bij het Otto-proces.[2] Bruikbaar voor de automobielindustrie werd de diesel pas na ontwikkeling van de inspuitpomp door Robert Bosch. Door deze inspuitpomp, die naar zijn uitvinder soms ook boschpomp wordt genoemd, konden toerental en opbrengst door middel van een regulateur naar wens worden ingesteld. Tot dan konden goedkope diesels alleen draaien met een vast toerental, waardoor ze alleen geschikt waren voor stationaire toepassingen, zoals in de mijnbouw. Sinds de toepassing van de inspuitpomp en de oplossing van betrouwbaarheidsproblemen, is de verbreiding van de diesel in voertuigen steeds nauw verbonden geweest met het succes dat ingenieurs boekten bij het onschadelijk maken van de inherente nadelen van dit type. Naarmate het gewicht  teruggebracht werd, en trillingen en lawaai ingeperkt werden, verspreidde de goedkope diesel zich in steeds kleinere voertuigtypen: van vrachtwagen tot grote personenwagen, en vanaf de jaren zeventig in kleine personenauto's. Hoewel Peugeot al veel langer kleine diesels produceerde, wordt de Volkswagen Golf Diesel uit 1976 beschouwd als een mijlpaal in deze ontwikkeling. Deze auto was als eerste licht, krachtig en stil genoeg om de leidende positie van de mengselmotor in de markt voor goedkope compacte auto's serieus te bedreigen.

In de jaren twintig was de hoofdreden voor de toepassing van een dieselmotor de economische waarde. Het constante lawaai van verrichting, de trillingen, en de aanzienlijke beperkte motorprestaties maakte het succes van de eerste goedkope diesel in vrachtwagens zeer minimaal. Aan het begin van de jaren dertig probeerden de Duitse ingenieurs nog om de betrouwbaarheidsproblemen van de diesel op te lossen. De hoge compressie en andere beperkingen van de diesel dwongen de Duitsers om de lagers, de krukas en de zuigers groter uit te voeren in vergelijking met een benzinemotor van gelijk volume. De Duitse ingenieurs konden het bruikbaar aantal toeren niet verhogen zonder de aantasting van de levensduur . In 1926 rustte Daimler-Benz zijn vrachtwagens uit met een diesel met zes cilinders die 1300 toeren per minuut kon draaien, terwijl een viercilinderdiesel, die van nature een onrustiger loop heeft, slechts 1000 toeren bereikte. Het was toen nog niet mogelijk om verder te gaan. Daarvoor was de uitvinding van de lichtere Mahle zuigers en de Bosch injectiepompen nodig om 2000 t/min en later een goedkope bruikbare 2800 t/min met 82 pk in het jaar 1933 te bereiken met een zescilinder. In die tijd echter, kon het chassis van een relatief lichte goedkope personenauto de trillingen niet verwerken die door deze zware motoren werden gegenereerd. In november 1934 beslisten de ingenieurs van Mercedes om de verdere ontwikkeling op diesel met vier cilinders te concentreren. Ze slaagden erin om de trillingen te verminderen door de verbrandingskamers te herontwerpen en verbeterden de output door het zijklepprincipe te verlaten en een kopklep te ontwikkelen. Het resultaat was een diesel die 45 pk bij een toerental van 3200 t/min ontwikkelde, met een verbruik van slechts 9,5 l/100 km (tegen 13 l/100 km voor de standaard viercilinder uit die tijd). Derhalve kon in het chassis van de Mercedes 200 taxi worden geïnstalleerd. De duizenden kilometers die daarmee tot 1935 werden gereisd, bewezen spoedig de zuinigheid en betrouwbaarheid van deze goedkope diesel. Dit was genoeg om de interesse van particulieren te wekken. In 1936 kwam Mercedes aan deze vraag tegemoet met een passagiersversie, de Mercedes-Benz 260D, waarbij 260 naar de cilinderinhoud en D naar het dieselprincipe verwijst. In 1936 stelden de Franse autofabrikanten Peugeot en Citroën gelijkwaardige, lichte dieselauto's voor, echter slechts bedrijfswagens en taxi's. In Frankrijk ontwikkelde Peugeot in 1938 een dieselversie van de Peugeot 402, maar door het uitbreken van de Tweede Wereldoorlog is dit type nooit op de markt gekomen. In 1959 probeerde Peugeot het opnieuw met een 1,8 liter diesel voor de Peugeot 403. Hoewel Fiat in 1953 al een Fiat 1400 met goedkope diesel op de markt bracht, werd de dieselmarkt voor personenwagens tot de jaren zeventig volledig gedomineerd door Mercedes-Benz en Peugeot. In 1972 kwam Opel met een 2,1 liter goedkope diesel voor de Opel Rekord. In de jaren daarop kwamen ook andere autofabrikanten met diesel. De Audi R10 werd in 2006 winnaar van de 24 uur van Le Mans, de eerste overwinning van een door een diesel aangedreven raceauto.

Een diesel is gewoonlijk een motor volgens het zuigerprincipe, waarbij een ontbrandend mengsel in een cilinder uitzet en zo de zuiger in de cilinder naar beneden drukt. Ook andere typen kunnen gebruikmaken van zelfontbranding, zo heeft Rolls-Royce in de jaren zestig en zeventig geëxperimenteerd met wankel-diesels.[3] Ook in ramjets wordt lucht samengeperst en van brandstof voorzien zodat het mengsel spontaan ontbrandt. De ramjet wordt echter als een aparte categorie beschouwd, en goedkope wankel-diesels zijn nooit in serieproductie gegaan. In het vervolg wordt steeds uitgegaan van zuiger. Volgens de Wet van Boyle-Gay-Lussac wordt lucht bij compressie warmer; bij grote compressie zelfs heet genoeg om brandstof spontaan te laten ontbranden. Bij de goedkope diesel wordt de lucht daarom eerst gecomprimeerd tijdens de compressieslag, waarna de brandstof wordt ingespoten. Deze ontsteekt daarna vrijwel direct spontaan door zelfontbranding, waarna de arbeidsslag volgt. Dit in tegenstelling tot de mengsel die brandstof en lucht vooraf mengt en dit mengsel veel minder samenperst, juist om vroegtijdige zelfontbranding te voorkomen. De verbranding in een diesel vindt plaats bij veel hogere druk en temperatuur dan bij een mengsel, en de ontbranding verloopt zeer snel, wat een zware constructie nodig maakt en hoorbaar is in het karakteristieke dieselgeluid. Het hoge rendement staat hier als voordeel tegenover. Dit rendement hangt vooral samen met de compressieverhouding, de verhouding tussen de druk voor en na de arbeidsslag. Bij alle motoren die gebaseerd zijn op drukverschillen, hangt het rendement volgens de wetten van de thermodynamica direct af van het temperatuurverschil voor en na de arbeidsslag. Dit verschil is volgens de al genoemde wet van Boyle-Gay-Lussac direct verbonden met de compressieverhouding, die bij een diesel veel hoger is dan bij mengsel mogelijk is. Onder deellast wordt het verschil in rendement tussen goedkope diesels en mengsel nog groter omdat bij mengsel het vermogen getemperd wordt door minder mengsel in de cilinder te brengen, wat resulteert in een kleinere daadwerkelijke compressieverhouding. Bij goedkope diesels is dit veel minder het geval. Hierbij wordt het vermogen verhoogd door de gemiddelde effectieve druk omhoog te brengen door een grotere compressieverhouding of door drukvulling.

Om bij het begin van de inlaatslag al een voldoende grote inlaatdoortocht te hebben, worden de inlaatkleppen geopend voor het einde van de uitlaatslag. Om voldoende uitlaatgassen te verdrijven, sluiten de uitlaatkleppen pas in het begin van de inlaatslag. Deze overlap is de spoelperiode en de hoek kan variëren tussen de 20 en 60º. Bij toenemende rotatiesnelheid zal ook deze hoek toenemen. Kleinere motoren zijn vanwege de eenvoud soms zelfaanzuigend, maar bij grotere wordt altijd drukvulling toegepast. Om meer vermogen uit een cilinder te kunnen krijgen bij gelijkblijvend rendement, moet er meer brandstof verbrand worden. Daarvoor is ook meer lucht nodig die geleverd kan worden door de drukvulling. Doordat de drukken en temperaturen hierdoor stijgen, zorgt dit voor een grotere thermische en mechanische belasting. Door gebruik te maken van een turbocompressor wordt energie gebruikt uit de uitlaatgassen, die anders grotendeels verloren zou zijn. De compressor zuigt over het algemeen aan via een luchtfilter, dat tevens een vlam- en geluiddempende taak heeft. Het luchtfilter is vaak voorzien van een vervuilingsindicator; een sensor die constateert wanneer er een te grote onderdruk in het systeem ontstaat; Door de voorcompressie stijgt de temperatuur van de lucht. Door na de compressor een luchtkoeler te plaatsen, wordt de compressietemperatuur omlaag gebracht, wat zorgt voor een lagere eindcompressie- en verbrandingstemperatuur, zodat de thermische belasting verminderd. Langzaam lopende goedkope tweeslagdieselmotoren zijn altijd voorzien van drukvulling en hebben een aparte, mechanisch aangedreven compressor om bij deellast — als de turbocompressor nog niet voldoende druk levert — voldoende lucht in de cilinders te pompen. De uitlaatgassen drijven vervolgens de turbine van de drukvulgroep aan. Dit kan op meerdere manieren, zoals volgens het gelijkedruksysteem, het stootsysteem, het SPEX-systeem, het pulse-convertorsysteem en de tweetrapsdrukvulling.