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在柴油發電機組汽缸內，經過空氣濾清器過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油充分混合，在柴油發電機組活塞上行的擠壓下，體積縮小，溫度迅速升高，達到柴油的燃點。柴油被點燃，混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞下行，稱為“作功”。柴油發電機組各汽缸按一定次序依次作功，作用在活塞上的推力經過連桿變成了推動曲軸轉動的力量，從而帶動曲軸旋轉。這樣柴油發電機就完成了一個工作循環。
隨著一個又一個工作循環重復進行，柴油發電機組連續運轉。柴油機的控制核心是通過控制噴油泵來調節和穩定轉速。電子調速器采用雙閉環控制，用轉速傳感器檢測柴油機轉速，把檢測結果轉化成比例的電信號。將之與給定的標準轉速信號比較，得出偏差信號，再與柴油發電機組執行器的位置反饋信號相加，以合成后的信號作為執行器動作的輸入信號，通過控制柴油發電機組噴油泵齒桿位置來調節供油量，從而達到調速穩速的目的。目前國外柴油機也引用了先進的發電機的“電噴”控制技術，在帶載特性、節約燃油和環保排放以及降低噪音等方面性能卓越。發電機組的調節就是對柴油發電機轉速的調節。
作為一種小型發電設備，柴油發電機組是以柴油等為燃料，以柴油機為原動機帶動發電機發電的。整套機組一般由柴油機、發電機、控制箱、燃油箱、起動和控制用蓄電瓶、保護裝置、應急柜等部件組成
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