디젤 엔진

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단기통 디젤엔진 (Single Cylinder Diesel Engine)	자동차용 디젤엔진	선박용 디젤엔진 (MAN B&W 5S50MC)

선박용 7기통 디젤 주 기관 (MAN B&W 7S60MC-C)	가장 큰 엔진 중 하나인 MAN B&W 11S90ME

1 개요

루돌프 디젤(Rudolf Diesel)이 그 원리를 확립한 디젤 사이클을 따르는 엔진의 총칭. 겉보기로는 가솔린 엔진과 유사한 구조를 가지지만 이론적 배경 및 연료가 상이하다.

가솔린 엔진이 일반적으로 흡기시 공기에 연료를 섞어 실린더에서 점화 플러그의 스파크로 연소를 시키는 방식인 데에 반해, 디젤 엔진은 실린더에 공기만을 흡입시켜 압축하여 고온으로 만든 뒤 연료를 뿜어 자연발화 시키는 방식으로 작동한다.

연료 자체의 차이 이외에도 이런 작동방식의 차이로 인해 가솔린 엔진과 비교했을 경우 디젤 엔진만이 지니는 몇 가지 장단점이 존재한다.

2 원리

위에 설명했다시피 고온의 압축한 공기에 연료를 분사해서 자연발화 시키는 압축 착화 방식을 이용한다. 연료의 온도가 높아지면 외부의 불꽃없이 발화하여 연소하는데 이 때의 온도를 착화점(발화점)이라고 한다. 가솔린의 착화점은 250ºC~450ºC인데 반해 디젤의 착화점은 170ºC~200ºC이다. 이러한 연료의 특성 때문에 압축 착화가 가능하다.

2.1 정압 사이클

디젤 사이클이라고도 하며 루돌프 디젤이 만들었다. 각각 1개씩의 단열과정, 정압과정, 정적과정으로 이루어져 있고 저속 디젤 엔진의 사이클이다.
파일:Diesel 1.jpg
1kgf의 작동유체에 따라서 각 과정은 0→1 : 흡입 1→2 : 단열압축 2→3 : 정압가열 3→4 : 단열팽창 4→1 : 정적방열 1→0 : 배기
작동가스 1kgf당 공급열량을 [math] Q_1 [/math], 방출열량을 [math] Q_2 [/math]라고 하면 유효일에 해당하는 열량은 [math] \displaystyle Aw_a=Q_1-Q_2 [/math]이므로 열 효율은 [math] \displaystyle \eta_D=\frac{Aw_a}{Q_1}=1-\frac{Q_2}{Q_1}=1-\frac{C_v(T_4-T_1)}{C_p(T_3-T_2)}=1-\frac{T_4-T_1}{\kappa(T_3-T_2)} [/math]이다.
과정 1→2는 단열압축이므로 [math] \displaystyle \frac{T_2}{T_1}=(\frac{v_1}{v_2})^\kappa-1=\epsilon^\kappa-1 [/math]
[math] \displaystyle \therefore T_2=\epsilon^{\kappa-1} T_1 [/math]
과정 2→3은 정압가열과정이고 차단비를 [math] \displaystyle \sigma=\frac{v_3}{v_2} [/math]라고 하면
[math] \displaystyle \frac{T_3}{T_2}=\frac{v_3}{v_2}=\sigma [/math]
[math] \displaystyle \therefore T_3=\sigma T_2=\sigma \epsilon^{\kappa-1} T_1 [/math]
과정 3→4는 단열팽창과정이므로 [math] \displaystyle \frac{T_4}{T_3}=(\frac{v_3}{v_4})^{\kappa-1} [/math]
[math] \displaystyle \therefore T_4=(\frac{v_3}{v_4})^{\kappa-1} T_3=\sigma^\kappa T_1 [/math]
위에서 구한 [math] \displaystyle T_2, T_3, T_4 [/math]를 [math] \displaystyle \eta_O=1-\frac{1}{\epsilon^{\kappa-1}} [/math]에 대입해서 정리하면 정압사이클의 이론열효율은
[math] \displaystyle \eta_D=1-\frac{1}{\epsilon^{\kappa-1}} \frac{\sigma^\kappa-1}{\kappa(\sigma-1)} [/math]으로 나온다.

정압사이클의 이론열효율은 압축비가 커지면 증가하는 점에서 정적사이클과 같지만 압축비 [math] \displaystyle \epsilon [/math]와 차단비 [math] \displaystyle \sigma [/math]에도 관계되고 차단비가 클수록 이론열효율은 감소한다. 디젤엔진에서는 압축비를 높이면 최대압력도 높아지므로 강도를 위하여 중량이 커지는 문제가 발생하므로 압축비는 일반적으로 15~22 : 1 정도이다.

2.2 복합 사이클

사바테 사이클이라고도 하며 고속 디젤엔진의 사이클이다. 정적과 정압, 이 두 과정에서 열공급이 이루어지므로 정적정압 사이클 또는 이중 연소 사이클이라고도 한다.
파일:Diesel 2.jpg
1kgf의 작동유체에 따라서 각 과정은
0→1 : 흡입
1→2 : 단열압축
2→3 : 정적가열
3→4 : 정압가열
4→5 : 단열팽창
5→1 : 정적방열
1→0 : 배기

작동가스 1kgf 당 공급열량을 [math] Q_1 [/math], 방출열량을 [math] Q_2 [/math]라고 하면 유효일에 해당하는 열량은 [math] \displaystyle Aw_a=q_1-q_2 [/math]이므로 열 효율은
[math] \displaystyle \eta_S=\frac{Aw_a}{Q_1}=1-\frac{Q_2}{Q_1}=1-\frac{Q_2}{Q_v+Q_p}=1-\frac{C_v(T_5-T_1)}{C_v(T_3-T_2)+C_p(T_4-T_3)}=1-\frac{T_5-T_1}{(T_3-T_2)+\kappa(T_4-T_3)} [/math] 이다.
과정 1→2는 단열 압축과정이므로 [math] \displaystyle \frac{T_2}{T_1}=(\frac{v_1}{v_2})^{\kappa-1}=\epsilon^{\kappa-1} [/math]
[math] \displaystyle \therefore T_2=\epsilon^{\kappa-1}T_1 [/math]
과정 2→3은 정적 가열과정이며 압력비를 [math] \displaystyle \alpha=\frac{P_3}{P_2} [/math]라 하면
[math] \displaystyle \frac{T_3}{T_2}=(\frac{P_3}{P_2}) [/math]
[math] \displaystyle \therefore T_3=\alpha T_2=\alpha \epsilon^{\kappa-1}T_1 [/math]
과정 3→4는 정압 가열과정이며 차단비를 [math] \displaystyle \sigma=\frac{v_4}{v_3} [/math]이라 하면
[math] \displaystyle \frac{T_4}{T_3}=\frac{v_4}{v_3}=\sigma [/math]
[math] \displaystyle \therefore T_4=\sigma T_3=\sigma \alpha \epsilon^{\kappa-1}T_1 [/math]
과정 4→5는 단열 팽창과정이므로 [math] \displaystyle \frac{T_5}{T_4}=(\frac{v_4}{v_5})^{\kappa-1} [/math]
[math] \displaystyle \therefore T_5=(\frac{v_4}{v_5})^{\kappa-1} T_4=\sigma^\kappa \alpha T_1 [/math]
위에서 구한 [math] \displaystyle T_2, T_3, T_4, T_5 [/math]를 정압사이클 이론열효율에 대입해서 정리하면 복합사이클의 이론열효율은
[math] \displaystyle \eta_S=1-\frac{1}{\epsilon^{\kappa-1}} \frac{\alpha \sigma^\kappa-1}{(\alpha-1)+\kappa \alpha(\sigma-1)} [/math]으로 나온다.

복합사이클에서 [math] \displaystyle \kappa [/math]가 같을 때는 [math] \displaystyle \epsilon [/math]과 [math] \displaystyle \alpha [/math]가 클수록 그리고 [math] \displaystyle \sigma [/math]가 작을수록 열효율은 높아진다. 따라서 위 식에서 [math] \displaystyle \sigma=1 [/math], 즉 [math] \displaystyle v_4=v_3 [/math]이면 [math] \displaystyle \eta_S=\eta_O [/math]가 되고 [math] \displaystyle \alpha=1 [/math], 즉 [math] \displaystyle P_3=P_2 [/math]이면 [math] \displaystyle \eta_S=\eta_D [/math]가 된다.

3 역사

루돌프 디젤은 카르노 사이클의 개념을 근거로 피스톤에 의해 공기를 약 [math] 200kgf/cm^2 [/math]로 단열 압축한 실린더 내에 미분탄을 분사하여 연소시키고, 대기 압력까지 단열 팽창시키는 열기관을 제작하여 특허를 받았고 동시에 「증기 기관 및 현용 기관을 대신하는 합리적인 열기관의 이론과 설계」라는 논문을 발표하였다. 이것을 독일의 MAN사에 제시하였을 때 좋은 평가를 받았지만 실제론 그다지 호응을 받지 못하였다. 그러나 1893년 디젤은 MAN사와 기술협약을 맺고 최초의 1기통 기관을 제작하였다. 피스톤은 링이 없는 방식을 사용하였고 연료는 미분탄 대신 가솔린을 사용하였으나 자력으로 운전이 불가하였기에 이 시도는 실패로 돌아갔다.

1895년에는 160~170RPM에서 20ps의 출력을 내는 기관을 만들었지만 실용 수준은 아니였다. 1903년에는 선박용 디젤기관이 최초로 제작되었는데 4행정 4기통 기관으로 400RPM에서 140ps를 기록하였고 같은 시기에 출력 400ps의 4행정 4기통 기관을 6대 제작하였고 이것이 최초의 디젤 발전기가 되었다.
1923년 12월 벤츠-MAN사에 의해 무기분사식 분사장치를 갖춘 최초의 디젤기관 자동차가 발표되었다.

2차대전 이후 디젤기관은 소형 자동차에서부터 시작해서 철도차량, 중장비, 트럭, 소-중-대형 선박에 이르기까지 사실상 왕복동엔진이 들어가는 모든 영역에서 기관으로서의 역할을 충실히 수행하고 있다. 이는 자동차와 일부 항공기를 제외하고는 거의 사용 용도가 없는 휘발유엔진과 크게 대비되는 점.

4 장점

• 연료의 휘발성이 낮아서 휘발유에 비해 안전하고 연료의 질에 따른 성능 차이가 상대적으로 덜하다.
• 연료로 하는 경유의 가격이 거의 모든 나라에서 대체로 휘발유에 비해 저렴하다. 이는 주로 운송용만으로 사용하는 휘발유와 달리 경유가 운송용만이 아닌 산업용 유종으로 많이 쓰이면서 각 나라에서 정책적으로 경유에 대한 유류세 감면 혜택을 주기 때문. 공장도가격 기준의 국제시세는 오히려 운송용 이외의 높은 수요와 정유시 특성 등으로 인해 휘발유에 비해 약간 높게 책정되는 경우가 대부분. 2015년 9월 기준으로 경유와 휘발유의 가격 차이는 약 300원 저렴하다. 다만 미국 같은 경우는 애초에 유류세 비율이 높지 않기 때문에 생산원가가 바로 반영되고 서부텍사스중질유(WTI) 같은 국내생산 유종의 특성상 휘발유 생산이 용이한 경우는 경유가 대체로 더 비싸다.
• 디젤 엔진의 열효율은 가솔린 엔진보다 좋고 그에 따라 연비도 더 높다. 다만 이러한 높은 연비에는 연료인 경유의 밀도가 휘발유 대비 높아서 그만큼 리터당 에너지밀도가 높아지면서 리터 기준 연비로 환산할 경우 밀도 만큼의 이득을 보는 부분이 포함된다.
• 디젤 엔진은 실린더내 조기점화에 의한 문제가 없기 때문에 대체로 14.7:1의 이론 공연비에서 벗어나기 힘든 가솔린 엔진과는 달리 공연비에 제약을 받지 않는다. 심지어 30:1~70:1 까지의 공연비도 찍을 수 있을 정도이고 작동 가능한 공연비 범위가 넓어서 같은 연료분사량에서도 공기를 과급하여 보다 높은 압축비에 도달할 수 있기 때문에 위의 P-v 선도에서의 P점을 높이면서 높은 열효율을 찍을 수 있다.
• 배기량 대비 토크는 높지만 마력은 낮은 편인데 이유는 고rpm갈수록 연료분사에 의한 연소조절이 어려워 지면서 토크의 하락폭이 크기때문이다. 연료분사를 강하고 정밀하게 제어할 수 있는 커먼레일의 등장으로 이 문제가 상당부분 해결되어서 2L내외의 승용디젤 엔진의 경우 4000RPM대까지는 플랫-토크 특성을 보여줄 정도로 발전했지만 6000RPM이상까지 커버할 수 있는 동급 가솔린 엔진에 비해서는 여전히 회전수 제한은 심한 편. 다만 2000년대 이후의 승용디젤 엔진들에는 기본적으로 터보차저-인터쿨러가 커먼레일과 조합되어 장착되면서 배기량 대비 마력은 자연흡기 기준 가솔린엔진과 비슷하거나 더 높아진 상황이다.
• 바로 위의 이유 때문에 같은 차량의 경우 디젤 모델은 배기량이 조금 낮은 엔진을 장착하는데(그래도 내는 힘이 같으니) 상용차가 아닌 이상 배기량에 따라 세금을 매기는 우리나라에서 이는 꽤 큰 장점이다.
• 중·저속에서도 강한 힘을 내므로 높은 RPM을 쓰는 고속 보다는 중간 이하의 RPM을 주로 쓰는 트럭 등과 같은 상용차와 높은 힘이 필요한 건설장비 등과의 궁합이 좋다. 또한 특정 영역에서 정속특성이 필요한 용도에서는 저속-고토크 운전 영역을 유지할 수 있기 때문에 발전용이나 대형 선박용으로의 용도에도 적절하다.
• 2행정 엔진으로 만들어도 미연소 혼합기를 뱉어내지 않는다. 고로 가솔린 2행정 기관보다 연비가 좋고 환경오염이 덜하다. 2행정 디젤기관이 많이 쓰이는 선박들이 검은 연기 뿜뿜 뿜어 대는것은 애초에 차량용으로 개발된 매연포집 및 억제 기술들의 근간이 되는 커먼레일이나 DPF등이 비교적 최근에 실용화된 것들이라서 아직 선박용 초대형 디젤엔진에까지 고루 적용되는 데에 시간이 걸리기 때문. 그리고 애초에 선박용 디젤엔진들은 차량용의 초저유황경유가 아닌 기존의 고유황경유 내지는 중유 계열의 벙커C유 등을 주로 쓴다...
• 과급으로 인한 높은 공연비 덕분에 연소 후 단위 질량당 에너지밀도가 낮고 따라서 배기가스 온도가 가솔린 엔진에 비해 상당히 낮은 편이다. 때문에 터보차저의 터빈이 고열에 의해 손상될 위험성이 낮아서 터보차저를 조합하기가 용이하다. 특히 VGT같은 복잡한 터보차저도 디젤엔진에서는 무리없이 설계 가능한 편이다.
• 그리고 무엇보다도 설계시 실린더 체적의 제약이 거의 없다. 가솔린엔진의 경우 화염전파속도의 문제 등으로 인해 실린더 체적을 키우는데 한계가 있고 그로 인해 실린더 1개당 낼 수 있는 출력이 제한되면서 고출력 대형 가솔린엔진을 제작하려면 실린더숫자를 늘릴 수 밖에 없고 그에 따라 설계가 비약적으로 복잡해지는 문제가 있다. 하지만 디젤엔진은 대형엔진을 만드려면 그냥 실린더를 크게 만들면 된다. 이 부분에서의 결정적인 차이 때문에 가솔린엔진은 주로 승용차량용의 엔진으로 머물렀지만 디젤엔진은 초소형엔진에서부터 실린더 직경만 1미터에 달하는 선박용 초대형 엔진까지 제작할 수 있게 된 것.

4.1 유지비

한국을 포함한 대부분의 국가에서 경유의 가격이 휘발유보다 훨씬 싸기 때문에 이 차이에서 오는 장점이다. 다만 디젤 엔진의 경우 더 높은 내구도를 요구하기 때문에 자칫하면 수리 비용이 어마어마하게 들어갈 수도 있는데 정리해놓고 보면 다음과 같다.
상수적인 요인은

• 같은 배기량의 가솔린 엔진을 장착한 차량보다 엔진오일 교체 비용이 많이 든다.
• 일정 주기마다 연료 필터를 갈아줘야 한다.
• 그리고 유로규제가 심해지면서 일부 차량에 특히 3.0 이상 배기량의 엔진에는 요소수를 활용한 환원 시스템을 넣기 시작했는데, 이 요소수도 기름 정도는 아니지만 은근히 돈이 들어간다. 2015년 기준 리터(ℓ)당 싸게는 1,000원 정도하며 소모량은 보통 경유 100리터에 4리터(경유 1ℓ 당 0.04ℓ) 정도 소모되는 수준, 연비 16km/ℓ 연간 2만km를 탄다고 했을 때 연간 약 5만~6만 원이 넘는 금액이 들어간다. 참고로 SCR 달린 차들은 요소수가 없으면 출력이 상당히 낮아지거나 아예 시동이 걸리지 않는다.

변수적인 요인은 다음과 같다.

• 인젝터가 고장날 수도 있다. 다만 이쪽은 가솔린 GDI 엔진도 마찬가지지만, 디젤 엔진의 고압 인젝터가 가격상으로 더 비싸다.
• 터보가 들어가기 때문에 고장나면 수리비가 많이 나온다. 다만 이쪽은 가솔린 터보 엔진도 마찬가지. 예/후열과 엔진오일 관리를 철저히 해주자.
• DPF가 고장날 수도 있다. 그런데 정말 막장으로 타고다니는 게 아니라면 쉽게 고장나지도 않을 뿐더러 법적으로 7년 또는 12만km동안 무상수리 대상이다.
• 고압펌프가 고장날 수도 있다 - 이건 정말 최악의 경우인데, 고압펌프가 박살이 나면 인젝터도 교체해야 하고 연료탱크, 연료펌프를 싹 다 내려서 청소하는 노가다 정비를 해야 한다.공임 폭탄 대개 오래된 경유나 잘못된 주유 습관, 또는 수분 센서 오류로 인한 연료 내 수분이 원인인데, 커먼레일의 핵심부품이라 할 수있는 고압펌프의 윤활을 경유로 하기 때문이다. 경유는 약간의 점성을 띄고 있어 어느 정도 윤활제의 기능이 가능하기 때문이다. 이때 경유에 섞여있던 엉뚱한 수분이 빨리면 고압펌프의 부품들이 마모가 되며 쇳가루가 생기게 되고 이 쇳가루가 인젝터를 박살내고 기름탱크로 돌아가서 연료펌프를 아작 내고 연료탱크마저 오염시킨다. 되도록이면 연료탱크에 수분이 쌓이지 않게 수시로 가득 주유하여 채워두고, 수분 분리 필터를 주기에 맞게 잘 교체해주자. (수분 센서 경고등이 있기는 하지만 오류 났을 때 뒷감당이..) 그리고 되도록이면 기름 품질이 안 좋은 주유소는 피해 다니자. 커먼레일에 한 번 문제 생기면 250만원 이상 깨지는 건 기본이라 보면 된다.

정리해놓고 보면 변수적인 요인은 "DCT 변속기가 나가버리면 수리비가 많이 나오니 토크 컨버터 기반 변속기가 달린 자동차를 타라."라는 소리와 별 다를 바 없다. 사실상 엔진오일/연료필터를 제외하고는 가솔린 엔진과 큰 차이가 없다는 소리다. 현재 글을 쓰는 시점(2015년 9월) 휘발유와 경유 가격 차이가 리터당 평균 300원이 나고 있다. 결국 연비와 기름값을 고려해보면 디젤 엔진이 달린 차량이 유지비가 훨씬 적게 들어간다. 제일 좋은 건 가솔린 엔진이 달린 자동차보다 주유소 방문 횟수가 적다는 것이다. 하지만 디젤 엔진 모델 차량 가격이 가솔린 버전보다 비싸서 몇 년간 잘 타야 유지비로 상쇄가 될 뿐.

4.2 극소출력 엔진

일반적으로 디젤 엔진은 압축비 때문에 가솔린 엔진보다 크고 무겁고 시끄러울 수 밖에 없지만, 극소출력 엔진(배기량 10cc 미만) 으로 가면 상황이 많이 달라진다. 여전히 가솔린 엔진보다 실린더 두께는 더 두꺼울 수 밖에 없지만 가솔린 엔진의 경우 구조상 점화 플러그가 반드시 필요하고 이 때문에 발전기와 배터리를 비롯한 전기적 장치가 필요한 반면 디젤 엔진의 경우 엔진 본체 + 연료통 이면 사용상 별 문제가 없이 작동이 가능하다.

즉 본체 자체는 좀더 크고 무거워도, 그외 부가적으로 필요한 다른 구성요소가 없기 때문에 더 작고 가볍게 만들수 있다는 것.

일반적인 경우(하다못에 25cc 스쿠터 정도만 돼도) 부가장비가 엔진보다 더 작으므로 이는 그다지 의미가 없지만, 배기량이 0.8cc 쯤 되는 RC 엔진이 되면 이는 상당히 큰 차이를 불러 온다. 게다가 연료 효율 또한 더 좋아서 하늘을 날아야 하는 물체에 들어가는 RC 엔진에 더 적은 양의 경유를 싣고 날릴 수 있어 더 적은 양으로 더 오랜 시간을 비행할 수 있다.

0.1cc 디젤 엔진의 작동 영상	0.4cc RC용 2 실린더 디젤 엔진의 작동 영상

특히 구성품의 무게가 큰 영향을 끼치는 RC 비행기의 경우 경량화를 위해 디젤엔진을 사용하는 경우가 더 많다.

5 단점

• 동배기량의 가솔린 엔진에 비해서 가격이 비싸다. 자연흡기식 가솔린엔진에 비해 커먼레일과 고압 연료펌프, 그리고 터보차저+인터쿨러가 더 붙고 거기에 환경규제를 충족하기 위해 EGR+DPF등이 또다시 추가되면서 원가가 상승한다. 기본적으로 엔진부에만 추가되는 비용이 이렇게 차량 자체에 추가되는 방진구조까지 포함되면 가격은 더 올라간다.
• 동배기량의 가솔린 엔진 대비 토크가 6~70% 더 강하기 때문에 전반적으로 강도 높은 부품들이 적용되면서 전반적으로 엔진이 더 크고 무거워진다.
• 전용의 인젝터를 사용하는 가솔린 GDI 엔진 엔진과 비교해 봐도 고무로 된 호스와 300bar 정도의 인젝터로도 충분하지만, 디젤은 강철 배관으로 이루어진 커먼레일과 2000bar 수준의 인젝터를 요구한다.
• 가솔린엔진에 비해 오염물질 배출 억제에 불리하다. 디젤 엔진의 경우 크게 두 가지 경로에 의해 오염원이 생성되는데 첫번째로 매연, 즉 미세먼지의 경우 인젝터에서 분사되는 미세 연료방울들의 크기가 너무 크게 튀어나오면서 빠르게 연소되지 못하고 탄소상 입자로 배기로 배출되면서 매연이 된다. 두 번째는 과급 분위기에서 작동되면서 질소와 산소가 과도하게 공급되면서 실린더내의 고온에서 서로 반응하면서 대량의 NOx가 형성된다는 점이다. 가솔린엔진의 경우 첫번째 문제는 엔진특성으로 인해 거의 발생하지 않고 두번째 문제는 최적공연비 제어와 삼원촉매장치의 조합으로 인해 거의 해결된 문제이지만 디젤엔진의 경우에는 연료분사방식과 과급이라는 근본적인 특징으로 인해 해결이 쉽지 않은 문제들이다. 결국 이를 위해 커먼레일이 고압화되고 분사노즐이 정교하게 미세화되면서 단가상승 요인으로 작용하고, EGR등을 통해 실린더내 온도와 공기중 과도한 산소량을 조정하면서 NOx발생을 억제함과 동시에 매연을 재연소 시키고, 그러고도 처리하지 못하는 매연과 NOx는 DPF-LNT-SCR 등의 후처리 기술을 통해 해결해야만 한다.
• 관성모멘트가 크고 터보랙 등의 문제로 인해 엔진 반응 속도가 중시되는 영역에서는 사용이 제한된다. 그런 이유로 경주용 차량에 거의 쓰이지 않는다. 촌각을 다투는 레이스에서는 엔진의 반응 속도가 생명이기 때문. 다만 2007년 르망24시 레이스에서 아우디가 R10 디젤 경주차를 출전시켜 우승했으며 그 후로 2009년을 제외한 2014년 현재까지 R15과 R18의 디젤 경주차를 출전시켜 승리를 거머쥐었다. 이 경우 르망24시라는 레이스가 장시간 주행을 해야 하는 고로 가솔린보다 효율적인 연비와 이를 통한 적은 주유횟수, 내구성이 장점으로 작용하였기 때문. 하지만 주최측의 디젤엔진에 대한 규제를 매해 강력하게 규제했기 때문에 그 의미가 퇴색되기 시작했다. 참고로 2009년의 우승 차량도 푸조의 908HDi 디젤 경주차였다. 미션에 대한 부담감이 크지만 100kg.m에 육박하는 막강한 토크가 코너 탈출 시 치고 나가는 데에 압도적인 위력을 보였다.
• 디젤은 조용히 만들기도 어렵지만, 그렇다고 가솔린 고성능 엔진처럼 매력적인 큰 배기음을 내게 만들기도 어렵다. 실제 디젤 경주차가 활약하는 르망24시 등을 보면, 디젤 경주차들의 소음은 들리지도 않는다. 경주차뿐만 아니라, 일반적인 시판 차량도 엔진의 최고 성능으로 돌려보면(드레그 레이스 등등) 가솔린 차량에 배기음에 다 가려져버린다. 즉, 디젤은 엔진 자체의 소음만 크다. 그리고 배기음이 매우 듣기 거슬리는 소리가 나는 것은 덤. 덕분에 요사이 몇몇 고성능을 지향하는 디젤 승용차의 경우, 머플러 끝단에 일부러 고성능 V8/V10 엔진의 배기음을 재현하는 스피커를 달아놓는다.립싱크
• 무겁고 크기에 차량에 탑재했을 시에 엔진룸 체적과 무게 배분과 무게 중심의 문제또한 존재한다. 즉 2.4 L4 가솔린 엔진까지 수용할 수 있는 엔진룸에 디젤엔진을 넣으면 1.6 L4까지밖에 안들어가는 상황이 벌어질 수도 있다. 또한 디젤엔진의 특성상 가솔린 엔진보다 많은 양의 엔진오일이 필요한데 이렇게 되면 엔진 하단부에 위치한 오일팬의 크기가 커져야 하는데 엔진 탑재 위치는 높아질 수 밖에 없고 가뜩이나 무게중심이 높은 디젤엔진인데 여러모로 코너링과는 담을 쌓을 수 밖에 없다. 이때문에 코너링의 손맛을 중요시하는 정통 퓨어 스포츠카에는 일절 사용될 일이 앞으로도 없을 것이다. 다만, 드라이섬프 방식의 엔진오일 공급 체계로 개조하는 경우엔 상관이 없다.
• 위에서 언급한 것과 같이, 커먼레일의 채용 등으로 가용 RPM이 상당히 올라가서 자연흡기엔진과 대등해진 상황이지만, 가솔린 엔진에도 터보와 인터쿨러가 장착되면 절대적인 성능 즉 마력은 가솔린 엔진과 경쟁할 수가 없다. 이미 80년대 F1에 사용되던 1,500cc 가솔린 터보 엔진의 경우, 이때부터 80kg.m가 넘는 괴물 같은 토크를 뿜어냈다. 출력은 말할 것도 없다. 그 당시(80년대 포뮬러 원)에는 혼다와 BMW의 엔진이 1000마력은 가뿐히 넘어갔다! 엔진의 최대 출력(마력)은 아직까지는 휘발유의 절대적 우위이다. 국산차 기준으로, 커먼레일 이전의 자연흡기(NA) 디젤엔진들의 경우엔 무려 2,500cc의 디젤엔진이 달랑 1,800cc 가솔린 엔진보다도 최대토크가 낮은 경우가 허다했다. 물론 이럴 경우 기름을 뿌리는 정도를 넘어 땅에 철철 흘리고 다니는 셈이 된다.
• 한랭지역에서 운행이 불편하다. 일단 시동이 가솔린 엔진보다 잘 안 걸리는 것도 문제이나, 엔진이 무거워서 열용량이 큰 탓에 엔진가열이 늦고 그로 인해 냉각수 가열도 덩달아 늦어지면서 시동 초기에 히터가 제 역할을 못한다. 최근의 디젤 승용차에는 보조히터가 장착되지만 FFH 같은 연소식 히터를 채택하는 경우도 있으나 이는 난방을 위해 연료를 따로 연소하게 되어 연비가 나빠지고 전기를 사용하는 PTC 방식의 경우에는 성능이 매우 떨어진다.
• 옛날 부란자plunger 방식 디젤엔진은 오래된 경유를 넣어도 별 탈이 없었고 심지어는 등유와 섞거나 폐식용유로 개인이 만드는 대체연료로도 구동이 가능했으나, 현대의 커먼레일 과 DPF등이 조합된 디젤엔진은 연료의 점도나 수분, 황 등의 불순물에 민감하기 때문에 연료를 가리지 않는다는 신화는 더 이상 통하지 않는다.

6 기타

유럽 기업들이 일찍부터 디젤엔진 쪽에 고루 강세였다. 그 중 승용디젤엔진 분야의 대표적인 회사로는 독일의 폭스바겐 , BMW, 메르세데스-벤츠, 프랑스의 푸조와 르노 등. 한국 자동차업계도 유럽시장 공략을 위해 2000년대 초반부터 승용디젤엔진 개발에 힘을 쏟았고 그 결과 U 엔진이나 현대 R 엔진 등이 스펙상으로 세계수준에 도달했다는 평가를 받고 있다.

반면 오랫동안 가솔린 엔진 위주였던 미국은 승용디젤 엔진의 불모지이기는 하나 운송용 및 건설용, 철도용 엔진 등에는 무시못할 기술력을 가지고 있다. 캐터필러나, 커민스, 디트로이트 디젤에서 만드는 트레일러 트럭(추레라), 버스등의 대형 상용 디젤 엔진들은, 내구성/연비/파워/배기가스, 하다못해 정비 용이성이나, 부품 공급면(거의 모든 각개부품들이 다 나온다. 유럽디젤엔진은 모듈화 된 경우가 많다.)에서 까지 모든면에서 세계에서 최고로 인정받는다. 참고로 미국의 디젤 사용률은 3%내외로 우리나라가 약 20%에 달하는 것에 비하면 상당히 적은 수치인데 이는 유럽에 비해 상당히 팍팍한 미국의 자동차 배기가스 규제정책에 의한 것이 크고 덤으로 휘발유가 경유보다 싸다는 것에 힘입는 바가 크다. 사실 한국에서 디젤이 싼 이유는 휘발유보다 원가는 비싼데 세금이 덜 붙기 때문인 것이 가장 크다.

군의 경우에는 M46,47,48 트리오의 휘발유 엔진에 학을 떼고 나서는 M60때 고출력 디젤엔진을 양산했고, MBT-70을 위한 전차용 1500마력 디젤엔진을 개발했지만 이게 군용인지, 기록갱신용인지 알 수가 없는 오버테크놀로지 설계로 야전정비가 불가능하도록 만들어서 MBT-70을 나가리되게 한 원흉을 생산한 바 있다. 이후에는 가스터빈으로 방향을 선회하면서 결국 1500마력급의 디젤엔진 개발의 맥은 끊긴 상황. 다만 브레들리 전투차급에 주로 들어가는 600마력급 디젤엔진은 자국산이다.

오염에 대해서 상당히 문제가 많다고 공격받는데, 가솔린 차량에선 별로 나오지 않는 질소산화물과 미세먼지 및 초미세먼지가 특히 말썽이 되고 있다. 더욱이 이 문제는 엔진 특성에 의한 것이기 때문에 디젤엔진 자체의 기술 만으로는 근본적인 개선이 어렵다. 따라서 근래에는 여러 후처리장치를 도입하여 배기가스를 걸러내는 식으로 해결하게 하고 있다. 본질적으로 가솔린엔진보다 깨끗할 수 없는 디젤엔진 배기가스가 최근의 기준에선 더 깨끗하게 나올 수 있는 것은 전적으로 이 후처리의 힘이다. 그러나 이 경우 엔진에 별도로 후처리 장치를 더 붙여놓은 것이므로 신뢰성이나 비용문제에서 불리해지는 문제가 생긴다. 후처리장치가 고장날 경우나 일부러 작동하지 않게 하는 경우 오염물질을 제어할 수가 없고, 여기에 초미세먼지를 염두한 유로6의 경우 요소수까지 제때제때 갈아줘야 하는데 이러한 추가비용이나 번거로움을 운전자들이 기꺼이 받아들일지 의문이 크다는 것이다. 특히 영세한 상업용 차량들의 경우 이 문제가 매우 치명적인 문제가 된다. 때문에 일각에선 업계에서 말하는 클린 디젤이라는 단어 자체가 거짓말이라고 지적하기도 한다. 최근 심각한 환경문제로 대두된 초미세먼지의 경우 중국발보다도 오히려 국내 대형차량들의 디젤엔진이 주된 원인이라는 주장도 있을 정도이다. 자세한 내용은 미세먼지 항목 참고.

고속으로 갈수록 상대적으로 힘이 딸리고 진동과 소음 문제가 있음에도 아이러니하게(...) 엔진의 연료 효율 때문에 가솔린 엔진 진영에서 백기투항을 하고 디젤 엔진과 비슷한 구조의 엔진인 HCCI 엔진을 개발하고 있다. 자세한 내용은 항목 참고.

여러 문제를 놓고 한국에서 점차 디젤 엔진을 장착한 차량이 늘어나자 "경유 가격을 올리자"라고 주장하는 휘발유차 오너들이 간혹 존재하는데 사실 경유 가격은 2000년대 이후로 휘발유대비 60%에서 시작하여 2006년에는 정책적 로드맵에 의한 세율 조정을 통해 85%까지 올라간 상황이다. 그나마 15%의 차이라도 둔 이유는 경유가 전형적인 산업용 유종이기 때문. 즉 수송용, 산업용으로 많이 쓰이는 경유값을 형평성 논리로 인상할 경우 결국 관련 산업이 영향을 받으면서 전반적인 물가 인상으로 이어질 수 밖에 없다. 상업용 화물차만 면세 혜택을 주거나 세금을 환급하자는 주장 또한 존재하는데, 비슷한 제도가 이미 어선용 경유 등에 적용되어 실행되고 있다. 그리고 어업용 경유등을 빼돌려서 팔아먹는 사건이 종종 터지고 있고. 결국 특정 유류값을 조정한다고 해서 그런 문제들의 해결책이 되는 것은 아니다.

두돈반이라 불리는 K-511의 경우도 신형엔진으로 교체할 때 논란이 있었다.항목 참조

6.1 항공기용 엔진

놀랍게도 항공기용 디젤 엔진도 존재한다. 디젤 엔진의 특성을 아는 사람들은 뜨악 할 부분인데, 대부분 비행선에 쓰였는데 소련에서는 항공기에도 장착해서 Yer-2,Pe-8가 디젤엔진 장착버전들이 있었다. 항속거리는 늘었는데 신뢰도가 영 아니었다고..

2000년대 들어서면서 항공기용 연료값이 급상승 하고, 디젤 엔진도 진동, 연비, 출력면에서 많은 개선이 되면서 다시 주목을 받고 있다. 이중에서는 오스트리아의 다이아몬드계열 항공기들이 유명한 편. DA-40, DA-42등의 항공기들은 가솔린 엔진 버전과 디젤 엔진 버전 양쪽이 존재한다. 다만 디젤 버전은 트랜스미션을 자주 갈아줘야 하고 사고가 몇 번 나면서 다시금 디젤엔진 항공기의 안정성에 대한 우려를 내는 중이라고...