מערך גנרטור דיזל ממיר את אנרגיית החום הנוצרת על ידי בעירה דיזל לאנרגיה חשמלית. הוא נמצא בשימוש נרחב לכוח גיבוי, אספקת חשמל לחירום ואספקת חשמל לשטח מרוחק. המבנה שלו מורכב בעיקר ממנוע דיזל, גנרטור (מחולל AC), מערכת בקרה, מערכת קירור, מערכת דלק ובסיס.
מנוע הדיזל הוא רכיב הכוח הליבה של מערך הגנרטורים, ומייצר אנרגיה מכנית על ידי שריפת דיזל. בדרך כלל הוא משתמש בעיצוב ארבע פעימות או דו-פעימות וכולל רכיבים כמו צילינדרים, בוכנות, גל ארכובה, מוטות חיבור ומערכת צריכה ופליטה. המנוע ממיר את האנרגיה הכימית של הדלק לאנרגיה מכנית סיבובית, המניעה את הגנרטור.
הגנרטור (גנרטור AC) מחובר ישירות למנוע וממיר אנרגיה מכנית לאנרגיה חשמלית. סוג נפוץ של גנרטור הוא גנרטור סינכרוני, המורכב מסטטור (חלק נייח) ורוטור (חלק מסתובב). פיתולי הסטטור מייצרים זרם חילופין, ואילו הרוטור, המונע על ידי המנוע, מייצר שדה מגנטי, ומוצא מתח יציב דרך העיקרון של אינדוקציה אלקטרומגנטית.
מערכת הבקרה אחראית לניטור ווויסות מצב ההפעלה של הגנרטור של הגנרטור, כולל התחלה ועצירה, ויסות מתח ובקרת תדרים. מערכות גנרטורים מודרניות מצוידות בדרך כלל במערכות בקרה אוטומטיות המאפשרות ניטור מרחוק והגנה על תקלות.
מערכת הקירור מבטיחה שהמנוע פועל בטמפרטורה מתאימה למניעת התחממות יתר. שיטות קירור נפוצות כוללות קירור אוויר וקירור מים. מערכות קירור מים כוללות בדרך כלל משאבת זרימת נוזל קירור.
מערכת הדלק, המורכבת ממכל הדלק, משאבת הדלק, המסנן והמזרקים, מספקת דלק דיזל נקי למנוע. מערכות גנרטורים מסוימות מצוידות גם בתנור דלק לסביבות בטמפרטורה נמוכה.
הבסיס, שנבנה בדרך כלל מפלדה, מאבטח את המנוע, הגנרטור ורכיבים אחרים ומספק רטט והפחתת רעש. מערכות גנרטורים מסוימות כוללות גם מארזי איטום קול משולבים או כיסויי גשם לנוחות משופרת.
המרכיבים השונים של מחולל דיזל מערך פועלים יחד כדי להבטיח אספקת חשמל מהירה ויציבה במקרה של הפסקת חשמל עיקרית, מה שהופך אותו למרכיב חיוני במערכות אספקת החשמל המודרנית.