Princíp konštrukcie dieselového generátora je založený na hlbokom pochopení termodynamiky, mechanického prenosu a elektromagnetickej indukcie, čím sa dosahuje efektívna premena chemickej energie paliva na elektrickú energiu prostredníctvom systematickej integrácie. V podstate sa skladá zo vznetového- vznetového motora spojeného so synchrónnym alebo asynchrónnym generátorom, doplnených o podsystémy pre dodávku paliva, chladenie, mazanie, nasávanie a výfuk, riadenie a bezpečnostnú ochranu, tvoriace kompletné zariadenie schopné stabilne vydávať elektrickú energiu za rôznych prevádzkových podmienok. Pochopenie princípov jeho dizajnu pomáha pochopiť smer optimalizácie výkonu a hranice inžinierskych aplikácií.
Dieselový motor je zdrojom energie celého stroja a jeho základná konštrukcia spočíva v cykle spaľovania kompresného-zapálenia. Na rozdiel od zážihových-motorov naftové motory nasávajú čistý vzduch počas sacieho zdvihu a stláčajú ho pri vysokom kompresnom pomere do stavu vysokej-teploty a vysokého-tlaku, čím sa teplota vzduchu zvyšuje nad bod samovznietenia-nafty. V tomto bode vysokotlakové palivové čerpadlo vstrekuje motorovú naftu do spaľovacej komory v atomizovanej forme. Motorová nafta sa rýchlo vyparuje a mieša vo vzduchu s vysokou-teplotou, potom sa spontánne zapáli a spáli, pričom sa uvoľní veľké množstvo tepelnej energie, ktorá poháňa piest, aby vykonal prácu. Kompresné zapaľovanie eliminuje potrebu zapaľovacieho systému, čo má za následok relatívne zjednodušenú štruktúru a vysokú spoľahlivosť. Kompresné pomery sa zvyčajne pohybujú od 15:1 do 22:1, čo vedie k podstatne vyššej tepelnej účinnosti ako pri benzínových motoroch, ktorá presahuje 40 %. Toto je základný zdroj spotreby paliva dieselových generátorov.
Z hľadiska konštrukcie mechanickej prevodovky sa vratný pohyb piestu premieňa na rotačný pohyb kľukového hriadeľa prostredníctvom ojníc. Viacvalcové -motory prostredníctvom racionálneho usporiadania sledu zapaľovania zaisťujú nepretržitý a rovnomerný krútiaci moment z kľukového hriadeľa. Výstupný koniec kľukového hriadeľa je spojený s rotorom generátora pomocou spojky alebo pružného kotúča, čo zaisťuje hladký prenos výkonu a efektívne pohlcovanie vibrácií. Blok valcov motora, hlava valcov, kľuková skriňa a ďalšie nosné-komponenty musia byť navrhnuté tak, aby mali pevnosť a tuhosť založenú na maximálnom tlaku pri roztrhnutí a zotrvačných silách, s vystužovacími rebrami a vhodnou hrúbkou steny v kritických oblastiach, aby sa predišlo únave.
Princíp konštrukcie generátora je založený na zákone elektromagnetickej indukcie. Rotor sa otáča v magnetickom poli vytvorenom statorovými vinutiami, pričom prerezáva magnetické siločiary, aby sa vytvorila indukovaná elektromotorická sila. V synchrónnych generátoroch môže byť magnetické pole rotora tvorené jednosmerným prúdom dodávaným budiacim systémom alebo permanentnými magnetmi, zatiaľ čo trojfázové vinutia statora vydávajú striedavý prúd. Konštrukcia musí zodpovedať charakteristike výstupného krútiaceho momentu motora s elektromagnetickým zaťažením generátora, aby sa zabezpečilo menovité napätie a frekvencia v blízkosti menovitých otáčok a udržal sa stabilný výkon pri kolísaní zaťaženia. Regulátor napätia a regulátor rýchlosti tvoria uzavretý-systém riadenia, ktorý udržiava konštantné napätie a stabilnú rýchlosť, čím zaisťuje kvalitu energie.
Konštrukcia systému prívodu paliva sa točí okolo presného dávkovania a atomizácie. Moderné vysokotlakové-systémy Common Rail dokážu natlakovať palivo na viac ako 2 000 barov, pričom elektronická riadiaca jednotka presne riadi vstrekované množstvo a časovanie podľa prevádzkových podmienok, aby optimalizovala proces spaľovania, vyvažovala výkon, emisie a hlučnosť. Systém nasávania a výfuku musí zabezpečiť dostatočný prívod čerstvého vzduchu a účinný odvod spalín. Technológia preplňovania a medzichladenia môže zvýšiť hustotu nasávaného vzduchu, zlepšiť výkon a znížiť tepelné zaťaženie; tlmič výfuku a katalyzátor sa používajú na kontrolu hluku a zníženie škodlivých emisií.
Chladiace a mazacie systémy sú navrhnuté tak, aby udržali komponenty v prevádzke pri vhodnej teplote a podmienkach trenia. Vodou-chladené systémy sa spoliehajú na vodné čerpadlo, ktoré riadi cirkuláciu chladiacej kvapaliny, odvádza teplo z bloku valcov a výfukové plyny cez chladič; vzduchom-chladené systémy používajú rebrá a ventilátor na chladenie s nútenou konvekciou. Mazací systém využíva olejové čerpadlo na vytvorenie tlakovej cirkulácie, dodáva olej do trecích párov, ako sú ložiská kľukového hriadeľa, vačkové hriadele a piestne krúžky, čím sa znižuje opotrebovanie a napomáha sa odvod tepla.
Návrh riadiaceho a bezpečnostného systému integruje snímanie, logické úsudky a akčné členy na monitorovanie parametrov, ako sú rýchlosť, teplota, tlak, napätie a prúd v reálnom čase. Spúšťa alarmy alebo ochranné vypnutia v prípade abnormalít a má funkcie vzdialeného monitorovania a zaznamenávania údajov, čím zlepšuje inteligentnú prevádzku a údržbu.
Princíp konštrukcie dieselových generátorov je celkovo založený na vysoko{0}}účinnom termodynamickom cykle dosiahnutom spaľovaním vznetovým motorom. Premena energie je dokončená prostredníctvom mechanického prenosu a elektromagnetickej indukcie, doplnených o spoluprácu viacerých-subsystémov, aby bola zaistená stabilná, bezpečná a ekologická prevádzka. Tento rámec vedie celý proces od výberu komponentov a štrukturálneho usporiadania až po integráciu systému a prispôsobenie výkonu, čo mu umožňuje poskytovať spoľahlivé napájanie a elektrickú podporu v rôznych aplikačných scenároch.
