Tweetaktdieselmotoren of tweeslagdieselmotoren zijn dieselmotoren die werken volgens het tweetaktprincipe. Tweetaktdiesels worden toegepast in schepen, dieselhydraulische en dieselelektrische locomotieven en Amerikaanse vrachtauto's.
Een dieselmotor is een zuigermotor die werkt volgens het principe van zelfontbranding. Als lucht wordt samengeperst wordt deze heet. Bij grote compressie zelfs heet genoeg om de onder hoge druk ingespoten brandstof spontaan te laten ontbranden. De dieselmotor is uitgevonden in 1897 door Rudolf Diesel. De meeste diesels zijn viertakt.
Een tweetaktdiesel heeft cilinders waarvan de cilinderwanden onderaan zijn doorboord. Er zitten grote gaten (de spoelpoorten) in die onder een hoek zijn geboord. Als de zuiger in het onderste dode punt staat, wordt door deze spoelpoorten lucht naar binnen geblazen. Door de hoek van de poorten en de speciale vorm van de kop van de zuiger gaat de lucht wervelen waardoor een betere vulling ontstaat.
Als de zuiger weer naar boven gaat sluit deze de poorten hermetisch af. De lucht wordt samengedrukt (compressie) en wordt daardoor verhit. Als de zuiger bijna het bovenste dode punt heeft bereikt, wordt dieselbrandstof ingespoten. Bij tweetaktdiesels gebeurt dit in het algemeen met pompverstuivers. De brandstof ontbrandt spontaan waardoor de zuiger naar beneden geduwd wordt (arbeidsslag).
Voor de spoelpoorten weer vrij komen, worden er een of meer uitlaatkleppen geopend, waardoor de verbrande gassen kunnen ontsnappen. Voordat de zuiger het onderste dode punt bereikt is er alweer schone lucht door de carterdruk via de spoelpoorten naar binnen geblazen en wordt er daardoor nog extra gespoeld om alle uitlaatgassen uit de cilinder te verwijderen.
Een compleet arbeidsproces omvat dus alleen één neergaande en één opgaande beweging van de zuiger, oftewel twee slagen. Tweetaktdieselmotoren zijn tegenwoordig altijd uitgerust met een aparte compressor om voldoende lucht in overdruk in de cilinders te blazen. Deze compressor kan een Roots compressor zijn.
Tweetaktdieselmotoren werken volgens hetzelfde principe als tweetaktbenzinemotoren:
Voorafgaandelijk aan de compressie wordt op het onderste dode punt de uitlaatgassen uitgeblazen met verse lucht welke onderaan binnenkomt via de spoelpoorten en bovenaan uitgedreven wordt via de uitlaatkleppen.
Omdat elke op- of neergaande beweging van de zuiger een slag genoemd wordt, is dit dus een tweeslag- of tweetaktmotor.
Veel oudere dieselmotoren werken volgens het indirecte principe: de brandstof wordt daarbij niet rechtstreeks boven de zuiger ingespoten maar in een aparte voorkamer (ook wel wervelkamer genoemd). De combinatie van druk en temperatuur bleef bij die oude machines onvoldoende om te kunnen starten. Op de wervelkamer werd daarom een deksel met een holle gloeibol gemonteerd, die met petroleum of gas voor het starten eerst roodheet diende te worden gestookt. Vandaar de naam gloeikopdiesel. De drukvulling geschiedde door de neergaande slag van de zuiger, die de lucht in het carter comprimeerde. Via een aan de buitenzijde van de cilinderwand aangebrachte omleiding voerde deze naar de spoelpoort. In de omleiding zat ook een afsluitklep, die gekoppeld was aan het vooruit-achteruit mechanisme, en ervoor zorgde dat in de neutraalstand de motor niet op hol kon slaan door de toevoer van lucht af te sluiten. De smoorklep.
Om bij gloeikopmotoren extra vermogen op te wekken werd er in de wervelkamer naast de brandstofinspuiting ook een waterinspuiting gemonteerd, die werd gevoed met koud, schoon buitenwater via een speciale waterpomp met excentriek op de hoofdas. Dat water werd opgepompt als koelwater en afgeleid via een apart leidinkje van het koelsysteem naar een speciaal watervat in de machinekamer. De inspuiting van water leverde ongeveer 10% extra vermogen.
De wereldwijd best bekende tweetaktdieselmotoren zijn de series 53, 71, 92 en 149 van de Detroit Diesel Corporation (DDC). De cijfers geven de slagvolume van een cilinder aan in kubieke duim. Deze tweetaktmotoren hebben altijd uitlaatkleppen in de cilinderkop - idealiter tot vier - en zijn altijd van een Roots compressor voorzien - idealiter met voorgeschakelde turbolader en watergekoelde intercooler.
Bij een tweetaktdieselmotor wordt de verse lucht door spoelpoorten onderaan de cilinder ingeblazen. Om de rookgassen door de uitlaatkleppen weg te drukken, is er een hogere druk nodig, die de Roots compressor levert.
De dieselelektrische locomotief werkt met een tweetaktdieselmotor. Een dure versnellingsbak is hier niet meer nodig, omdat het toerental van de verbrandingsmotor geen invloed heeft op de snelheid van de trein. De stroom die de generator levert kan geregeld worden door het toerental van de dieselmotor op te voeren of de veldstroom van de generator te veranderen. Gaat de stroomgenerator sneller ronddraaien of wordt de veldstroom van de generator opgevoerd, dan wordt er meer elektrisch vermogen opgewekt. Dit vermogen wordt opgeslagen in grote loodbatterijen of accu's welke dienstdoen als buffer of piekcapaciteit. De gelijkstroom uit de batterijen wordt toegevoerd aan seriemotoren. Deze motoren hebben een enorm groot aanloop- of startkoppel en zijn onnoemelijk sterk, ze slaan op hol als ze geen weerstand ondervinden. Deze motoren hebben voldoende aanloopkoppel en zijn daardoor sterk genoeg om een hele goederentrein van honderden tonnen in beweging te krijgen. Een voorbeeld van een dieselelektrische locomotief is de DE 6400 die in Nederland veel gebruikt wordt.
De tweetaktdiesel heeft evenals de tweetaktbenzine een slechte naam, maar is in meerdere opzichten beter dan de viertakt.