Een dieselgenerator is een elektrisch apparaat dat dieselbrandstof gebruikt en een verbrandingsmotor met compressie-aandrijft om elektrische energie af te geven. Het kernprincipe ligt in het omzetten van de chemische energie van brandstof in warmte-energie door verbranding, en vervolgens in elektrische energie door mechanische transmissie. Het hele proces omvat meerdere geordende fasen, waaronder inlaat, compressie, verbranding, expansie, uitlaat en energieopwekking, wat de technische vindingrijkheid aantoont van het efficiënt koppelen van thermische en mechanische energie.
De werkcyclus begint met het intakeproces. Tijdens de inlaatslag beweegt de zuiger van het bovenste dode punt naar het onderste dode punt, de inlaatklep gaat open en er wordt onder druk gekoelde en gekoelde lucht de cilinder in gezogen. Omdat dieselmotoren niet afhankelijk zijn van een externe ontstekingsbron, moet de lucht die de cilinder binnenkomt aanzienlijk worden gecomprimeerd om automatische -brandstofontsteking te garanderen. Daarom heeft de toereikendheid van het inlaatluchtvolume rechtstreeks invloed op de temperatuur en druk aan het einde van de daaropvolgende compressie.
Het compressieproces begint dan. De inlaatklep sluit en de zuiger beweegt van het onderste dode punt naar het bovenste dode punt, waardoor de inlaatlucht tot een zeer klein volume wordt gecomprimeerd. Tijdens deze fase kan de cilinderdruk stijgen tot 3-5 MPa, en de temperatuur stijgt tot 500 graden -700 graden, waardoor de noodzakelijke omstandigheden worden gecreëerd voor de zelfontbranding van dieselbrandstof. De compressieverhouding ligt doorgaans tussen 15:1 en 22:1, veel hoger dan die van benzinemotoren, wat een belangrijke reden is voor het hoge thermische rendement van dieselmotoren.
Wanneer de zuiger het bovenste dode punt nadert, injecteert het brandstofinjectiesysteem dieselbrandstof in de verbrandingskamer als een verneveld gas onder hoge- druk. In de lucht met hoge- temperatuur en hoge- druk verdampt de dieselbrandstof snel en vermengt zich met de lucht, wat resulteert in zelf-ontsteking. Bij het verbrandingsproces komt in zeer korte tijd een grote hoeveelheid warmte-energie vrij, waardoor de cilinderdruk scherp stijgt tot 6-9 MPa en de temperatuur boven de 1800 graden komt. Deze fase wordt de verbrandings- en expansieslag genoemd. Het gas onder hoge-hoge temperatuur duwt de zuiger naar beneden, waardoor de lineaire beweging via de drijfstang wordt omgezet in de roterende beweging van de krukas, waardoor mechanische arbeid wordt geleverd.
Na de expansie begint het uitlaatproces. De uitlaatklep gaat open en de zuiger beweegt weer naar boven, waardoor de verbrande uitlaatgassen uit de cilinder worden verdreven en ruimte wordt gemaakt voor de volgende cyclus. Hiermee is de gesloten cyclus van de vier slagen voltooid: inlaat, compressie, verbranding en expansie, en uitlaat. In een dieselmotor met meerdere- cilinders werkt elke cilinder in een gespreide fase, waardoor een continu en soepel rotatievermogen naar de krukas wordt gegarandeerd.
Dit rotatievermogen wordt via een vliegwiel en koppeling naar de generator overgebracht. In de generator roteert de rotor in het magnetische veld dat wordt gecreëerd door de statorwikkelingen, waardoor een wisselende elektromotorische kracht in de spoelen wordt gegenereerd op basis van het principe van elektromagnetische inductie. Na gelijkrichting of regeling levert deze elektromotorische kracht standaard wisselstroom. Moderne dieselgeneratoren zijn uitgerust met elektronische snelheidsregeling en automatische spanningsregelapparatuur, die de snelheid en uitgangsspanning in realtime kan corrigeren om een stabiele stroomkwaliteit te garanderen.
Gedurende de hele operatie is het brandstoftoevoersysteem verantwoordelijk voor een nauwkeurige brandstofinjectie, afhankelijk van de bedrijfsomstandigheden; het koelsysteem verwijdert warmte uit het cilinderblok en uitlaatgassen; het smeersysteem vermindert wrijving en slijtage op bewegende delen; en de inlaat- en uitlaatsystemen zorgen voor een soepele luchtstroom en effectieve afvoer van uitlaatgassen. De gecoördineerde werking van deze subsystemen zorgt voor een efficiënte verbranding, een soepele werking en handhaaft de uitgangskarakteristieken onder wisselende belastingen.
Samenvattend is het werkingsprincipe van een dieselgenerator het omzetten van de chemische energie van dieselbrandstof in thermische energie door middel van compressieontstekingsverbranding, en vervolgens de expansie gebruiken om de zuiger te duwen en mechanische energie te genereren, die uiteindelijk door de generator in elektrische energie wordt omgezet. De robuuste structuur, het sterke aanpassingsvermogen en de snelle opstart-mogelijkheden maken het onvervangbaar op het gebied van back-upstroom en onafhankelijke stroomvoorziening.