1.1 柴油发电机组的组成
现代柴油发电机组由柴油机、三相交流无刷同步发电机、控制箱（屏）、散热水箱、电气控制箱、燃油箱、消声器及公共底座等组件组成刚性整体。除功率较大的机组的控制屏、燃油箱单独安装，其它的主要部件均装置在型钢焊接而成的公共底座上，便于移动和安装。柴油机的飞轮壳与发电机前端盖的轴向采用凸肩定位直接连接成一体，并采用SAE标准的刚性飞轮联接盘由飞轮直接驱动发电机旋转。这种联接方式由螺钉固定在一起，使两者联接成一刚体，保证了柴油机的曲轴与发电机转子的同心度在规定允许范围内。发动机飞轮壳
为了减小机组的振动，在柴油机、发电机、水箱和电气控制箱等主要组件与公共底架的连接处，通常均装有减震器或橡胶减震垫。
1.2 柴油发电机组的特点与用途
柴油发电机组属自备电站交流供电设备的一种类型，是一种中小型独立的发电设备。与其它发电设备相比较，柴油发电机组具有结构紧凑、占地面积小、热效率高、启动迅速、控制灵活以及燃料存储方便等特点。
柴油发电机组适用于市电电网不能输送到的通信局站、矿区、林区、野外作业、国防工程等场合，要求能独立供电，作为动力和照明的主电源。对于有市电的地区，而供电可靠性要求高，不允许停电或要求几秒钟能迅速供电的单位，可作为应急备用电源，一旦市电停电能迅速提供稳定的交流电源。
柴油发电机组是通信电源设备的重要组成部分，对其主要要求是：随时能开动、及时供电、运行安全可靠，保证供电的电压和频率、满足通信设备的要求。
1.3 柴油发电机组的分类
柴油机发电机组的种类很多，按照不同的标准有不同的分类。
按照性质和用途，可分为常用发电机组和备用发电机组，常用发电机组常年运行，一般设在远离市电的地区或工矿企业附近，以满足这些地方的施工、生产和生活用电；备用发电机组是在通常情况下用户所需电力由市电供给，当市电限电拉闸或其它原因中断供电时，为保证用户基本生产、生活或是为某些重要设备紧急供电而设置的发电机组。
按照结构型式、控制方式和保护功能等不同，可分为下述几种类型。
1、基本型机组
这类机组最为常见，由柴油机、封闭式水箱、油箱、消声器、同步交流发电机、控制箱（屏）、联轴器和底盘等组成。机组具有电压和转速自动调节功能。通常能作为主电源或备用电源。
2、自启动机组
该机组是在基本型机组基础上增加自动控制系统。它具有自动化的功能。当市电突然停电时，机
组能自动启动、自动切换开关、自动运行、自动送电和自动停机等功能；当机油压力过低、机油温度或冷却水温过高时，能自动发出声光告警信号；当机组超速时，能自动紧急停机进行保护。
3、微机控制自动化机组
机组由性能完善的柴油机、三相无刷同步发电机、燃油自动补给装置及自动控制屏组成。自动控制屏采用可编程自动控制器或油机专用微处理控制器控制。它除了具有自启动、自切换、自运行、自投入和自停机等功能外，并配有各种故障报警和自动保护装置，此外，它通过RS232或RS485/RS422通信接口，与主计算机联接，进行集中监控，实现遥控、遥信、遥测，做到无人值守。
1.4 柴油发电机组的使用环境条件和功率修正
机组的工作条件是指在规定的使用环境条件下能输出额定功率，并能可靠地连续工作的条件。柴油发电机组在下列自然环境下能正常地工作：
（1）周围环境空气温度0℃-40℃；
（2）海拔高度不超过1000m；
（3）空气相对湿度不大于95%（温度为25℃）；
（4）有霉菌。
当环境温度过高时，空气密度降低，柴油发动机燃烧时氧气量减少，燃烧效率减低，因而会减低柴油机的机械输出功率；同时发电机工作时需要冷空气对绕组进行冷却，在环境温度过高时，冷却效果降低，发电机绕组内部温度升高，为保证发电机的绕组温度在允许范围内也必须降低发电机的输出功率。当海拔高度升高时空气密度也会降低，同样影响柴油发动机和发电机的输出功率。低温条件下和在高湿度地区使用柴油发电机组虽然不会造成机组输出功率的降低，但在选型时也必须考虑到使用现场条件下的不同而可能影响机组正常使用的因素。
因此，当机组在非标准环境状况的环境条件下使用时，用户应按机组功率的换算方法进行修正。环境条件对不同品牌机组输出功率的影响不一样，因而不同品牌机组输出功率随环境条件的变化而修正的参数是不一样的。详见《柴油发电机组特殊现场条件下选型规范》。
第2节柴油发电机组基本结构与工作原理
2.1 柴油发动机
柴油机是内燃机的一种类型，是一种将燃料燃烧释放出来的热能转变为机械能的能量转换装置。柴油机是发电机组的动力部分，一般由曲轴连杆机构与机体组件、配气机构与进排气系统、柴油供给系统、润滑系统、冷却系统和电气系统等组成。
2.1.1总体结构
柴油机总体结构一般包括上述几大系统，但由于气缸数、气缸排列方式和冷却方式等不同，因此，各种机型在结构上略有差异。
1、首先欲得到热能，这就必须提供一定数量的燃料，送进燃烧室与空气充分混合燃烧产生热量，因此，必须有燃料系统。它包括柴油箱、滤油器、喷油泵和喷油嘴等零部件。
2、为了将得到的热能转变为机械能，需要通过曲轴连杆机构来完成。此机构主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖、活塞、活塞销、连杆、曲轴和飞轮等零件构成。当燃料在燃烧室内着火燃烧时，由于燃气的膨胀作用在活塞顶部产生压力，推动活塞作直线的往复运动，借助连杆转变曲轴旋转，使曲轴带动工作机械（负荷）做功。
3、对于一台设备要连续实现热能转变为机械能，还必须配备一套配气机构来保证定期吸入新鲜空气，
排出燃烧后的废气。此机构由进气门、排气门、凸轮轴及驱动零件等组成。
4、为了减少柴油机的摩擦损失，保证各零部件的正常温度，柴油机必须有润滑系统和冷却系统。润滑系统应由机油泵、机油滤清器和润滑油道组成。冷却系统应由水泵、散热器、节温器、风扇和水套等部件组成。
5、为了使柴油机能迅速启动，还需配置启动装置，对柴油机启动进行控制。根据不同的启动方法，启动装置配备的零部件，通常采用电动马达或气动马达启动，对于大功率的机组，则采用压缩空气启动。
凡是把燃料燃烧时所放出的热能转化为机械能的机器都称为热力发动机（简称热机）。内燃机是热机的一种。它是将燃料直接喷射到气缸内燃烧，依靠燃料燃烧时的燃气的膨胀来推动活塞对外做功。例如，带动同步交流发电机的柴油机，是利用柴油在气缸内燃烧室燃烧后，产生高温、高压的燃气。当燃气膨胀时推动活塞使曲轴旋转，通过传动装置带动同步交流发电机旋转发电。由此可知，柴油机是产生动力的机器，故称它为发动机。
2.1.2内燃机的常用名词
1、工作循环
内燃机中热能与机械能的转化，是通过活塞在气缸内工作，连续进行进气、压缩、做功、排气四个过程来完成的。机器每进行这样一个过程称为一个工作循环。
2、上止点和下止点
图一所示是单缸四冲程内燃机的位置图
当活塞在气缸中移动时，活塞顶处在气缸中的最高位置称为上止点（或称上死点）；活塞顶在气缸中的最低位置，称为下止点（或称下死点）。
图一单缸四冲程内燃机位置图
3、活塞冲程
上、下止点之间的最小直线距离称为活塞冲程（或称行程），通常用S表示。曲轴与连杆大端的连接中心到曲轴的旋转中心之间的最小直线距离称为曲柄的旋转半径。
4、工作容积
活塞从上止点到下止点所扫过的气缸容积，称为气缸工作容积（或称活塞排量）。
5、压缩比
新鲜气体吸入气缸后充满了整个气缸，即占有气缸总容积，而气缸总容积则包括燃烧室容积和气缸的工作容积。压缩比的大小，说明气缸内的空气（或混合气）经压缩后体积缩小的倍数，也表明气体被压缩的程度。压缩比越大，表明活塞运动时，气体被压缩得越厉害，其气体的温度和压力就越高，内燃机的效率也越高。
2.1.3 四冲程柴油机的工作原理
在热力过程中，只有在“工质”膨胀过程才具有做功能力，而我们要求发动机能连续不断地产生机械功，就必须使工质反复进行膨胀。因此，必须设法使工质重新恢复到初始状态，然后，再进行膨胀。因此，
柴油机必须经过进气、压缩、膨胀、排气四个热力过程之后，才能恢复到起始状态，使柴油机连续不断地产生机械功，故上述四个热力过程称为一个工作循环。若柴油机活塞走完四个冲程完成一个工作循环，称该机为四冲程柴油机。如果活塞走完二个冲程完成一个工作循环的柴油机称为二冲程柴油机。目前，柴油发电机组配置的柴油机都是四冲程机。
现以图二说明四冲程柴油机的工作过程。
图二四冲程柴油机的工作过程
1、进气冲程
进气冲程的目的是吸入新鲜空气，为燃料燃烧作好准备。要实现进气，缸内与缸外要形成压差。因此，此冲程排气门关闭，进气门打开，活塞由上止点向下止点移动，活塞上方的气缸内的容积逐渐扩大，压力降低，缸内气体压力低于大气压力约68~93kPa。在大气压力的作用下，新鲜空气经进气门被吸入气缸，活塞到达下止点时，进气门关闭，进气冲程结束。
2、压缩冲程
压缩冲程的目的是提高气缸内空气的压力和温度，为燃料燃烧创造条件。由于进、排气门都已关闭，气缸内的空气被压缩，压力和温度亦随之升高，其升高的程度，取决于被压缩的程度，不同的柴油机略有不同。当活塞接近上止点时，缸内空气压力达（3000~5000）kPa ，温度达500~700℃，远超过柴油的自燃温度。
3、膨胀(做功)冲程
当活塞上行将终了时，喷油器开始将柴油喷入气缸，与空气混合成可燃混合气，并立即自燃，此时，气缸内的压力迅速上升到约6000~9000kPa，温度高达（1800~2200）℃。在高温、高压气体的推力作用下，活塞向下止点运动并带动曲轴旋转而做功。随着气体膨胀活塞下行其压力逐渐降低，直到排气门被打开为止。
4、排气冲程
排气冲程的目的是清除缸内的废气。做功冲程结束后，缸内的燃气已成为废气，其温度下降到（800~900）℃，压力下降到（294~392）kPa。此时，排气门打开，进气门仍关闭，活塞从下止点向上止点移动，在缸内残存压力和活塞推力的作用下，废气被排出缸外。当活塞又到上止点时，排气过程
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