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经若干工作循环后，柴油机在飞轮的惯性下逐渐加速进入工作。柴油机曲轴旋转便带动发电机转动发电，发电机有直流发电机和交流发电机。基本运作原理：柴油机驱动发电机运转，这是根本。将柴油的能量转化为电能。在柴油机汽缸内，经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为作功。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。
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将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装，就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子，利用电磁感应原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。这里只描述发电机组***基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出，还需要一系列的柴油机和发电机控制、网页设计保护器件和回路。柴油发电机组的结构分析：一台普通型柴油发电机组主要由柴油机、发电机以及控制系统三部分组成，柴油机和发电机有两种连接方式，一为柔性连接，即用连轴器把两部分对接起来，二为刚性连接，用高强度螺栓将发电机钢性连接片和柴油机飞轮盘连接而成，目前市场上的柴油发电机组使用刚性连接的比较多一些，柴油机和发电机连接好之后安装在公共底架上，然后配上各种起保护作用的传感器，如水温传感器，通过这些传感器，直观地把柴油机的运行状态显示给操作员，而且有了这些传感器，就可以设定一个上限，当达到或超过这个限定值的时候控制系统会预先报警，这个时候如果操作员没有采取措施，控制系统会自动将机组停掉，柴油发电机组就是采取这种方式起自我保护作用的。
传感器起接收和反馈各种信息的作用，真正显示这些数据和执行保护功能的是柴油发电机组的控制系统，控制屏一般安装在发电机上，称为背包式控制屏，也有部分是独立一个屏放置在操作室内，称为分体式控制屏，控制屏通过电缆和发电机以及传感器连接，分别显示电参数和柴油机运行参数。此外,发电机组还有底盘、联轴器、散热器、燃油箱,有的还装设有消声器和外罩。
汽油机和柴油机的区别
汽油机吸入燃料与空气的混合物并将其压缩，然后通过火花将混合物点燃。柴油机只吸入空气并将其压缩，然后将燃油喷入压缩空气。压缩空气产生的热量就能将燃油点燃。
汽油机的压缩比为8:1至12:1，而柴油机的压缩比为14:1，甚至能达到25:1。由于柴油机具有更高的压缩比，因此效率也更高。
汽油机通常使用汽化作用，即在空气进入气缸或油口之前，空气与燃油早已混合；或使用油口燃油喷射，即在开始进气冲程（气缸外）之前喷射燃油。柴油机采用直喷式，即柴油被直接喷入气缸。
注意柴油机没有火花塞，它吸入并压缩空气，然后将燃油直接喷入燃烧腔（直喷式）。其实是压缩空气产生的热量点燃了柴油机的燃油。
柴油机的喷油器是其***为复杂的部件，并且曾经是大量试验的课题。因为具体到每一台发动机，其喷油器的位置都可能各不相同。喷油器应当能够承受气缸内部的温度和压力，同时使喷出的燃油呈细密的雾状。使气缸内部循环的油雾能够均匀分布也是一个问题，因此一些柴油机采用特殊的感应阀、预燃烧腔或其他装置，以使气流在燃烧腔内呈旋涡状，或者改进点火和燃烧过程。
马力
于对马力的定义及其对发动机性能的影响，请参见马力及其应用。
柴油机与汽油机之间一项很大的差异是其注入步骤不同。大多数汽车发动机（汽油机）采用油口喷射或使用化油器，而不采用直喷。因此在汽车发动机内部，全部燃油在进气冲程期间被注入到气缸中，然后被压缩。燃油与空气的混合物的压缩限制了发动机的压缩比，因为如果过度压缩空气，燃油与空气的混合物将自行点燃并导致爆震。而柴油机仅压缩空气，因此压缩比可比汽油机高出许多。压缩比越高，产生的马力也就越大。
一些柴油机包含某种预热塞（图内未显示）。当柴油机温度较低时，压缩过程无法将空气升至燃油的燃点。预热塞是一个电热线圈（想象在烤箱里看到的热线圈），它可在发动机低温时点燃燃油，从而起动发动机。克雷•布莱斯顿是一位经验丰富的重型设备技师，他认为：
现代发动机的全部功能均通过ECM与复杂传感器组的通信进行控制，这些传感器测量包括R.P.M.、发动机冷却液和机油的温度，以及发动机位置（即T.D.C.）等所有数据。如今的大型发动机很少采用预热塞。ECM检测环境温度并使发动机在寒冷天气下延迟计时，因此喷油器会延时喷油。气缸内的空气受到的压缩程度越高，就会产生更多辅助起动的热量。
较小的发动机以及没有先进计算机控制的发动机采用预热塞解决冷起动问题。
柴油
如果将柴油与汽油作比较，您会发现它们是不同的。它们闻起来不同。柴油更重，油性也更大。柴油汽化比汽油慢很多，实际上它的沸点比水的沸点要高出许多。
由于柴油较重，所以蒸发很慢。比起汽油来，它含有更多更长的碳原子链（汽油一般是C9H20，而柴油一般是C14H30）。生产柴油时的精炼过程较少，所以柴油比汽油便宜。
柴油比汽油有更高的能量密度。平均算来，3.8升的柴油含有约155x106焦耳能量，而3.8升的汽油含有132x106焦耳。这一优势结合柴油机更高的效率，说明了柴油机比汽油机里程费用低的原因。