Máquinas diesel

O motor diesel é um tipo de motor de combustão interna, que inflama o combustível através injetando-o em ar quente de alta pressão em uma câmara de combustão. Em comum com todas as máquinas de combustão interna, o diesel opera com uma sequência de eventos, que são alcançados tanto em dois ou quatro ciclos. O ciclo é a viagem do pistão entre seus pontos extremos. Cada ciclo é alcançado com meia revolução do eixo de manivela (parte do motor que transmite o movimento do pistão em rotação).

• Ciclo de quatro tempos

​O ciclo de quatro tempos requer do motor um mecanismo para abrir as válvulas de entrada e saída

Ciclo 1 - O pistão está no seu ponto mais alto, a válvula de entrada abre e ar é admitido enquanto o pistão se move para baixo. (Admissão)

Ciclo 2 - No seu ponto mais baixo, a válvula de entrada fecha e o ar no cilíndro é comprimido quando o pistão sobe. (Compressão)

Ciclo 3 - Combustível é injetado quando o pistão alcança novamente o topo e ocorre a combustão, e como consequência a produção de alta pressão nos gases. (Explosão)

Ciclo 4 - O pistão é forçado para baixo pelos gases e no seu ponto mais baixo a válvula de exaustão abre. O ciclo final é a exaustão dos gases de queima enquanto o pistão sobe ao ponto mais alto para completar o ciclo. (Exaustão)

• Ciclo de dois tempos

​O ciclo de dois tempos opera com cada ciclo terminando em curtos períodos, o que requer da máquina certos arranjos especiais. O ar deve ser admitido sob pressão. O ar admitido é utilizado para fazer o expurgo dos gases e encher o espaço com ar fresco. Em vez de válvulas, algumas "portas" são utilizadas que abrem e fecham de acordo com o movimento do pistão.

Ciclo 1 - Neste início, o pistão está no topo onde a combustão e a injeção de combustível acabaram de acontecer. O pistão é forçado para baixo até que ele abra a porta de exaustão. Os gases começam a exaurir e ar pressurizado entra conforme sua porta abre com o movimento descendente do pistão. Este ar retira o resto dos gases e também se acumula na câmara para que ocorra a combustão.

Ciclo 2 - No ciclo de retorno do pistão, fecha as portas de entrada de ar e de exaustão, e o ar se comprime com o movimento ascendente do pistão e completa o ciclo.

O diagrama a seguir representa esses ciclos. A área do diagrama, em uma escala adequada, representa o trabalho feito no pistão durante um ciclo.

O sistema de óleo combustível possui duas partes: O fornecimento e o sistema de injeção. Em máquinas de dois tempos lentas, os arranjos de operação são feitos para continuamente funcionarem com combustível pesado e terem um suprimento adequado para condições de manobra. Normalmente o combustível passa por tanques de sedimentação, aquecimento e centrífugas para ser aquecido e purificado, então indo para um tanque de serviço, de onde ele sairá para "servir" o motor. Um medidor de fluxo indica o consumo de combustível, e o tanque de serviço é suprido de acordo. Há reguladores de viscosidade e controle de temperatura, alarmes de nível baixo de óleo e mecanismos de segurança em caso de incêndio.

A injeção de combustível é feita para fornecer a quantidade certa de combustível em condições adequadas para o processo de combustão. Para isso há mecanismos de medidas de fornecimento de combustível, tempo de entrega e a atomização do mesmo.

• Resfriamento

​O resfriamento do motor é feito através da circulação de líquido em volta das passagens internas do motor. Este líquido é então aquecido e resfriado de novo através de um caminho onde troca calor com a água do mar. Sem o resfriamento adequado, certas partes do motor ficam expostas a temperaturas muito altas e poderiam falhar. O líquido utilizado é normalmente água doce, uma vez que a água do mar poderia causar corrosão.

• Sistema de partida com ar 

Os motores são iniciados através do fornecimento de ar comprimido nos cilíndros em uma sequência apropriada na direção requerida. Este ar comprimido é armazenado em reservatórios, e está pronto para uso imediato. O ar entra no cilíndro quando o pistão está no topo e continua entrando praticamente até o momento da válvula de exaustão abrir.

Os motores diesel de velocidade média (250 a 750 RPM), e os lentos (100 a 120 RPM) possuem vantagens e desvantagens para os diversos serviços a bordo. O diesel de dois ciclos lento, é utilizado para a propulsão principal uma vez que pode ser acoplado diretamente ao propulsor e ao eixo. Ele provê força, pode queimar combustível de baixa qualidade e possui alta eficiência térmica, é mais confiável que os motores de quatro tempos, manutenção mais barata, controle mais fácil da direção (reversão).

Os motores de quatro tempos fornecem uma melhor taxa de peso - força. A velocidade mais alta, no entanto, requer a utilização de uma caixa redutora e acomplamentos flexíveis para o uso na propulsão principal.