柴油发电机组是一种小型发电设备，系指以柴油等为燃料，以柴油机为原动机带动发电机发电的动力机械。

它主要由柴油机、发电机、控制系统、散热水箱和底座等五大部分组成。

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其中，柴油机一般是单缸或多缸四行程的柴油机，其工作原理是通过人力或其它动力转动柴油机曲轴使活塞在顶部密闭的气缸中作上下往复运动。
活塞由下向上运动，进排气门都关闭，空气被压缩，温度和压力增高，完成压缩过程，活塞将要到达最顶点时，喷油器把经过滤的燃油以雾状喷入燃烧室中与高温高压的空气混合立即自行着火燃烧，形成的高压推动活塞向下作功，推动曲轴旋转，完成作功行程。
发电机则由定子、转子、端盖及轴承构成，当柴油机驱动发电机运转时，将柴油的能量转化为电能。
具体地说，定子中交替排列的磁极在线圈铁芯中形成交替的磁场，转子旋转一圈，磁通的方向和大小变换多次，由于磁场的变换作用，在线圈中将产生大小和方向都变化的感应电流并由定子线圈输送出电流。
控制系统则包括控制器及配套电控配件、电气元件，负责整个发电机组的运行控制，散热水箱负责吸收缸体的热量，防止机组过热产生故障，底座则有效缓冲机组振动冲击力。
柴油发电机组广泛应用于矿山、船用、港口、野外工地、市政机械、楼宇建筑以及养殖等领域。
例如，在矿山中，柴油发电机组可以固定在基础上使用，也可以装在拖车上移动使用；
在野外工地，由于其体积小、灵活、轻便、配套齐全，便于操作和维护，被广泛应用于作为备用电源或临时电源。