डीजल जनरेटर एक बिजली उपकरण है जो डीजल ईंधन का उपयोग करता है और विद्युत ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए एक संपीड़न इग्निशन आंतरिक दहन इंजन चलाता है। इसका मूल सिद्धांत ईंधन की रासायनिक ऊर्जा को दहन के माध्यम से ऊष्मा ऊर्जा में और फिर यांत्रिक संचरण के माध्यम से विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करना है। पूरी प्रक्रिया में सेवन, संपीड़न, दहन, विस्तार, निकास और बिजली उत्पादन सहित कई क्रमबद्ध चरण शामिल हैं, जो थर्मल और मैकेनिकल ऊर्जा को कुशलतापूर्वक संयोजित करने की इंजीनियरिंग सरलता का प्रदर्शन करते हैं।
कार्य चक्र सेवन प्रक्रिया से शुरू होता है। इनटेक स्ट्रोक के दौरान, पिस्टन शीर्ष मृत केंद्र से निचले मृत केंद्र की ओर बढ़ता है, इनटेक वाल्व खुलता है, और दबावयुक्त और ठंडी हवा सिलेंडर में खींची जाती है। चूंकि डीजल इंजन बाहरी इग्निशन स्रोत पर निर्भर नहीं होते हैं, इसलिए ईंधन ऑटो-इग्निशन सुनिश्चित करने के लिए सिलेंडर में प्रवेश करने वाली हवा को काफी संपीड़ित किया जाना चाहिए। इसलिए, सेवन वायु की मात्रा की पर्याप्तता बाद के संपीड़न के अंत में तापमान और दबाव को सीधे प्रभावित करती है।
इसके बाद संपीड़न प्रक्रिया शुरू होती है। सेवन वाल्व बंद हो जाता है, और पिस्टन निचले मृत केंद्र से शीर्ष मृत केंद्र की ओर बढ़ता है, जिससे सेवन हवा बहुत कम मात्रा में संपीड़ित होती है। इस चरण के दौरान, सिलेंडर का दबाव 35 एमपीए तक बढ़ सकता है, और तापमान 500 डिग्री -700 डिग्री तक बढ़ सकता है, जिससे डीजल ईंधन के ऑटो-इग्निशन के लिए आवश्यक स्थितियां बन जाती हैं। संपीड़न अनुपात आम तौर पर 15:1 और 22:1 के बीच होता है, जो गैसोलीन इंजन की तुलना में बहुत अधिक है, जो डीजल इंजन की उच्च तापीय क्षमता का एक प्रमुख कारण है।
जब पिस्टन शीर्ष मृत केंद्र के पास पहुंचता है, तो ईंधन इंजेक्शन प्रणाली डीजल ईंधन को उच्च दबाव परमाणु गैस के रूप में दहन कक्ष में इंजेक्ट करती है। उच्च-तापमान, उच्च{{3}दबाव वाली हवा में, डीजल ईंधन तेजी से वाष्पित हो जाता है और हवा के साथ मिल जाता है, जिसके परिणामस्वरूप स्वचालित रूप से आग लग जाती है। दहन प्रक्रिया से बहुत ही कम समय में बड़ी मात्रा में ऊष्मा ऊर्जा निकलती है, जिससे सिलेंडर का दबाव तेजी से बढ़कर 6 - 9 एमपीए हो जाता है और तापमान 1800 डिग्री से अधिक हो जाता है। इस चरण को दहन और विस्तार स्ट्रोक कहा जाता है। उच्च तापमान, उच्च दबाव वाली गैस पिस्टन को नीचे की ओर धकेलती है, कनेक्टिंग रॉड के माध्यम से रैखिक गति को क्रैंकशाफ्ट की घूर्णी गति में परिवर्तित करती है, जिससे यांत्रिक कार्य होता है।
विस्तार के बाद, निकास प्रक्रिया शुरू होती है। निकास वाल्व खुलता है, और पिस्टन फिर से ऊपर की ओर बढ़ता है, सिलेंडर से दहनशील निकास गैसों को बाहर निकालता है, जिससे अगले चक्र के लिए जगह बनती है। यह चार स्ट्रोक के बंद चक्र को पूरा करता है: सेवन, संपीड़न, दहन और विस्तार, और निकास। एक बहु-सिलेंडर डीजल इंजन में, प्रत्येक सिलेंडर एक क्रमबद्ध चरण में संचालित होता है, जिससे क्रैंकशाफ्ट को निरंतर और सुचारू घूर्णी शक्ति सुनिश्चित होती है।
यह घूर्णी शक्ति एक फ्लाईव्हील और कपलिंग के माध्यम से जनरेटर तक प्रेषित होती है। जनरेटर के अंदर, रोटर स्टेटर वाइंडिंग द्वारा बनाए गए चुंबकीय क्षेत्र में घूमता है, जिससे विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के सिद्धांत के आधार पर कॉइल में एक वैकल्पिक इलेक्ट्रोमोटिव बल उत्पन्न होता है। सुधार या विनियमन के बाद, यह इलेक्ट्रोमोटिव बल मानक प्रत्यावर्ती धारा उत्पन्न करता है। आधुनिक डीजल जनरेटर इलेक्ट्रॉनिक गति नियंत्रण और स्वचालित वोल्टेज विनियमन उपकरणों से लैस हैं, जो स्थिर बिजली गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए वास्तविक समय में गति और आउटपुट वोल्टेज को सही कर सकते हैं।
पूरे ऑपरेशन के दौरान, ईंधन आपूर्ति प्रणाली परिचालन स्थितियों के अनुसार सटीक ईंधन इंजेक्शन के लिए जिम्मेदार है; शीतलन प्रणाली सिलेंडर ब्लॉक और निकास गैसों से गर्मी को हटा देती है; स्नेहन प्रणाली चलते भागों पर घर्षण और घिसाव को कम करती है; और सेवन और निकास प्रणालियाँ सुचारू वायु प्रवाह और प्रभावी निकास गैस निष्कासन सुनिश्चित करती हैं। इन उपप्रणालियों की समन्वित कार्रवाई कुशल दहन, सुचारू संचालन सुनिश्चित करती है और अलग-अलग भार के तहत आउटपुट विशेषताओं को बनाए रखती है।
संक्षेप में, डीजल जनरेटर का कार्य सिद्धांत डीजल ईंधन की रासायनिक ऊर्जा को संपीड़न इग्निशन दहन के माध्यम से थर्मल ऊर्जा में परिवर्तित करना है, फिर पिस्टन को धक्का देने और यांत्रिक ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए विस्तार का उपयोग करना है, जिसे अंततः जनरेटर द्वारा विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। इसकी मजबूत संरचना, मजबूत अनुकूलनशीलता और तीव्र स्टार्ट अप क्षमताएं इसे बैकअप पावर और स्वतंत्र बिजली आपूर्ति के क्षेत्र में अपूरणीय बनाती हैं।