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柴油发电机组是以柴油为燃料，在汽缸内经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油器喷射的高压雾状柴油充分混合，温度迅速升高。当达到柴油的燃点时，柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为做功，由于柴油发动机有多个汽缸，各汽缸按一定的顺序依次做功，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，带动曲轴不停转动。

与柴油发动机相匹配的同步交流发电机与柴油发动机曲轴同轴安装，柴油发动机曲轴的转动就带动发电机转子转动。利用“电磁感应”原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载电路就能产生电流。

以上为柴油发电机组较基本的发电原理。在发电过程中，还需要一系列的控制，保护器和电路，才能输出较稳定，可以使用的电力。