摘要
机械传动在机械中应用非常广泛，主要是指利用机械方式传递动力和运动的传动。狄塞尔在1897年研制成功可供实用的四冲程柴油机。由于它明显地提高了热效率而引起人们的重视。起初，柴油机飞轮用空气喷射燃料，附属装置庞大笨重，只用于固定作业。20世纪初开始用于船舶。1905年制成第一台船用二冲程。1922年，德国的R.A.博发明机械喷射装置，逐渐替代了空气喷射。20年代后期出现了高速柴油机飞轮，并开始用于汽车。调速器是用来保持柴油机的转速稳定的。在柴油机的负载变化的过程中，它的转速是会相应发生变化的。当转速降低时，如果调速器不调节，柴油机最终将停掉；当转速升高时，如果调速器不作用，柴油机最终将无法承受过大的离心力而损坏。调速器的作用就是保持柴油机的转速稳定。另外，调速器还可以保持柴油机的最低转速和最高转速，防止低转速运转时熄火和高转速运转时“飞车”，造成机损坏。
目录
1 引言 (3)
2 调速器结构介绍 (4)
2.1 叙述 (4)
2.2 组成 (4)
2.3 特点 (4)
3 调速器结构的故障分析 (4)
3.1 转速不稳 (6)
3.2 飞车故障 (8)
3.3 加速障碍 (9)
3.4 启动困难转速不稳 (9)
3.5 低速运行不稳 (10)
3.6 无负载时高速运转不稳定 (11)
3.7 带负载转速不稳 (11)
3.8 减速性不良 (12)
4 前沿技术的发展 (14)
4.1电控喷射系统 (12)
结论 (15)
参考文献 (16)
致谢 (17)
1引言
柴油机油泵的供油量取决于柴油机的转速。曲轴转速增大，供油量也增大；反之，供油量减少。
柴油发动机负荷变化时，转速变化大。具体来说就是：负荷减小时，转速升高，转速升高导致柱塞泵循环供油量增加，循环供油量增加又导致转速进一步升高，这样不断恶性循环，造成发动机转速越来越高，最后飞车；反之，当负荷增大时，转速降低，转速降低导致柱塞泵循环供油量减小，循环供油量增加又导致转速进一步降低，造成发动机转速越来越低，最后熄火；要改变这种恶性循环，就要求一种能根据负荷变化自动调节供油量。使柴油机在规定的转速范围内稳定运转的自动控制机构。移动供油拉杆，可以改变循环供油量，使柴油机的转速基本不变。
因此，柴油机要满足使用要求，就必须安装调速器。现在的柴油机,用的都是全制式调速器。
全制式调速器可以控制柴油机在规定转速范围内任意转速下稳定运转。它与恒速调速器的区别在于弹簧承盘做成活功的，因此弹簧的弹力不是固定值，而是由操纵杠杆控制，随着操纵杠杆位置的变化，调控器弹簧的弹力也随之变化，故可以控制柴油机在任意转速下稳定工作。
柴油机工作时，利用操纵杆将喷油泵齿杆调整到某一位置上，使柴油机获得所设定的转速。在一定的转速下，飞球的离心力作用在传动盘上，恰好与弹簧的弹力相平衡。当负荷减小时，转速升高，飞球离心力大于弹簧弹力，便推动杠杆和齿杆向左移动，供油量减少，油量一减小，转速使下降，直到飞球的离心力与弹簧的弹力达到新的平衡为止。这时柴油机的转速略高于负荷减小前的转速。当柴油机负荷增加时，转速下降，飞球离心力作用减小，在弹簧弹力的作用下，推动杠杆将齿杆向右移动，供油量增大，柴油机转速上升，直到飞球的离心力与弹簧力再次平衡为止。这时柴油机的转速略低于负荷增加前的转速．因此当操纵手柄位置不变时，调速器将保持柴油机在相应的转速下稳定运转。
2调速器结构介绍
2.1 叙述
调速装置的作用是将内燃机的转速限制在一定范围内。运行时，柴油机所带的负载是不断变化的。在负载变化时，必须保持柴油机的转速稳定，不得出现泊车或飞车变乱。调速器就是自动保持。
此外，船舶柴油机还设有换向装置，并将起动、调速、换向和停车集中控制组成操纵系统。多数柴油机还设有增压系统，用于进一步提高柴油机作功能力。
2.2 组成
调速器由速度感受元件、控制机构、执行机构组成。
速度感受元件是分布在柴油机自由端处的两个速度传感器：XJY.0CS006,007；控制机构是分布在柴油机靠近发电机一侧的本体上的两个“黑匣子”，两套控制机构是互为备用的，当一套控制机构故障时，会自动切换到另一套；执行机构分布在柴油机的自由端，速度传感器的上部，其内部有管线与柴油机润滑油系统的一支管线相连，用作动力。
2.3 特点
作为柴油机电控技术是在解决能源危机和排放污染两大难题的背景下，在飞速发展的电子控制技术平台上发展起来的。柴油机电控燃油喷射系统的优点：
1.降低氮氧化物和烟度的排放。
2.提高发动机运转稳定性
3.提高发动机的动力性和经济性。
4.控制涡轮增压。
5.适应性广。
6.改善低温起动性。
柴油机喷油泵的调速器基本上都是机械式的,机械式结构简单，工作可靠，应用最广泛。
机械调速器的原理是采用了具有一定质量的，与调速弹簧相平衡的飞锤或钢球做为驱动元件，当转速发生变化时，离心力的变化使得飞锤张开或闭合，驱动推力盘轴向运动，推力盘上连接有供油齿条，这样可以改变油泵柱塞的供油行程，从而改变供油量，当离心力与调速弹簧达到相互平衡时，使供油量达到一个稳定值，使转速稳定在这个平衡位置。当转速或调速弹簧的预紧力发生变化时，调速系统回改变供油量使转速稳定在相应的工况下。
在讲调速过程之前，先看一下燃油的油路：燃油经过柴油机驱动的泵，经过过滤器进入柴油机两侧的进油管，然后由进油管进入每一个气缸对应的高压柱塞泵（该泵由柴油机的曲轴经凸轮轴带动），高压油经过喷射器后进入气缸燃烧做功。柴油机（曲轴）每旋转两周，凸轮轴旋转一周，即往气缸里送一次油。每一次打入气缸的油量（即柱塞泵的柱塞行程）是可以调节的，这种调节就是所谓的开大或者关小“油门”。调速器的调速过程：先由速度探测元件感受到速度的变化，然后传递给速度控制机构，与设定的速度值进行比较，该差值的正负将决定是关小还是开大“油门”。该差值信号（电信号）传递给执行机构，在执行机构中，经过润滑油系统的压力放大后（液压调节）来驱动“油门”开大或者关小。
调速器是用来保持柴油机的转速稳定的。在柴油机的负载变化的过程中，它的转速是会相应发生变化的。当转速降低时，如果调速器不调节，柴油机最终将停掉；当转速升高时，如果调速器不作用，柴油机最终将无法承受过大的离心力而损坏。调速器的作用就是保持柴油机的转速稳定。另外，调速器还可以保持柴油机的最低转速和最高转速，防止，低转速运转时熄火和高转速运转时“飞车”，造成机械损坏。
3 调速器组件的故障分析
3.1转速不稳
I调速器故障
（1）调速弹簧弹力减弱。弹簧弹力不足会使调速器调速灵敏度降低，柴油机转速稳定范围增大，忽高忽低。此时应更换调速弹簧。
（2）油泵油量调节臂与调速杠叉槽、驱动盘与推力盘锥面磨损过大等均会使调速器调节作用滞后，造成“游车”。此时应更换已磨损的零件，恢复正常的配合间隙。
（3）调速器内部润滑不良或调速器内机油过脏、过稠或运动件表面损伤引起卡滞，使运动部件活动受阻，调速作用滞后，造成柴油机转速不稳。排除方法是：用柴油清洗调速器内部，更换调速器内机油，修复或更换损伤的零件。
Ⅱ号泵调速器
（1）柴油机转速不稳。常见故障原因是：调速器弹簧刚度小或永久变形；调速器运动阻力大等。预防措施：①选用质量好的内弹簧，使用中发现有毛病，及时换件。②定期检查调速器内润滑油，不够时按规定数量添加；按时更换机油，并注意清洗。
（2）单缸调速器转速不稳，忽高忽低（即游车）。主要原因是调速器磨损。解决办法：可在单向推力轴承和调速滑盘之间添加1mm左右厚的垫片。
分配泵调速器
柴油机怠速不稳。主要原因是：（1）怠速调整装置出现故障，如怠速弹簧变形或漏装；怠速螺钉松动。应更换怠速弹簧或拧紧怠速螺钉。（2）调速摇臂不能
完全放松到怠速位置，应检查油门操纵杆。（3）调速器传动系统有问题，应检查排除。
3.2 飞车故障
3.2.1正确使用润滑油
（1）向油底壳添加润滑油时，应加到油标尺上下刻线之间，不许超过上刻线，否则多余的润滑油被吸入气缸，不仅增加气缸套、活塞、活塞环等零件的积炭，加快磨损，而且易发生飞车现象。（2）向油浴式空气滤清器添加机油时，不能加得过多，否则机车在行驶中油液波动冲起，油被吸入气缸内，过多的油料被燃烧而引起飞车。（3）若用汽油或柴油清洗空气滤清器时，必须等油干后再吹净装回，否则汽油或柴油被吸入气缸内，易燃烧引起飞车。（4）调速器壳体内的机油面不能过高或粘度过大，否则飞锤旋转甩开困难，严重时引起摩擦，联结器打滑，造成柴油机飞车。
3.2.2防止漏油
漏油大体上有两种情况，即喷油泵泵头漏油和输油泵漏油。漏油后会导致调速器油面过高。解决办法：泵头漏油时，适当研磨或加垫片可以消除渗漏；输油泵推杆配合处磨损漏油，可改用加大推杆或换用由废柱塞副改制的推杆和衬套。同时，要及时检查更换推杆的橡胶圈，并注意保持泄漏孔的畅通。
3.2.3保持喷油泵良好的技术状态
（1）柱塞式喷油泵。①使用中不允许随便打开喷油泵上的铅封，盲目调整调速器上的高速限制螺钉。高速限制螺钉向外拧时，调速弹簧受到额外的压紧，当卸去负荷时，柴油机最高空转转速必然上升，严重时引起飞车。②喷油泵向齿轮室安装时，将柱塞调节臂卡在调速杠杆长臂凹槽里，否则，调速器不能通过调速杠杆来控制喷油泵供油量。③单缸柴油机调速器不能采用将调速弹簧扎死几圈的办法来提高柴油机转速，这样做不仅加速柴油机运动件磨损，而且使调速器灵敏度显著下降，导致飞车。④安装单缸柴油机调速器飞球时，不能在钢球上涂黄油，否则，当柴油机启动后，黄油粘滞在调速器支架滑槽里，使调速性能恶化，易发生飞车。解决办法：盘动飞轮，使调速齿轮上的“I”记号与曲轴正时齿轮上的记号对准；卸下调速齿轮放平，将6个钢球放在调速支架滑槽里，注意钢球不要滚下；再将调速滑盘扣上，组成调速齿轮组；最后将齿轮组对准原记号装复，同时注意控制调速器滑盘不要外移。
（2）分配式喷油泵。①分配式喷油泵比普通喷油泵结构更精密，因此，使用燃油时，要用轻质优质柴油，且高度清洁，否则柴油中的杂质易使油量控制阀
卡死在最大供油位置，以致柴油机在减少负荷时而引起飞车。②经常检查调速器外部技术状态，如有异常应及时修复或调整。
3.2.4正确操作与维护
（1）在正式启动前，不可将喷油泵停供器处于供油位置，否则易引起飞车。
（2）单缸柴油机调速器外露部分（弹簧、调速臂、调速杆、调速把手等）应经常保持清洁，以免灰尘、杂物等造成卡滞，影响调速器的正常工作。
（3）单缸柴油机停车熄火后，调速把手应放在停车位置，即最高位置，以免使调速弹簧长期受拉伸而弹力减弱。
（4）经常注意曲轴箱通气孔是否堵塞，若有堵塞现象应及时疏通。以免造成曲轴箱内的压力升高，使油底壳内机油窜入燃烧室引起飞车。
3.3加速障碍
例一台TY220推土机所用的NT855型柴油机突然出现了空车起步即熄火的故障。
由于该机起动迅速，怠速运转平稳，故其配气、供油时间应属准确；排烟正常，则其进、排气系统、活塞连杆组及汽缸体等均无阻塞及损坏的可能。而柴油机空车起步熄火，实际上就是柴油机不能加速，这是柴油机功率不足的直接结果。在排除了上述几个可导致故障的原因后，柴油机不能加速的原因，就应是燃油供给系统存在问题。
燃油系统中如混有空气、水或输油管路渗漏、燃油滤清器滤芯堵塞、截流阀失灵不能全开等都会导致燃油的供应量不足，从而造成柴油机功率不足，且不能加速。但经仔细检查以上部位均正常，因此故障原因应主要出在PT泵上。
NT855柴油机所用的PT泵上装有两极式调速器和VS全程调速器，两个调速器串连在一起工作。当任何一个调速器的调速柱塞发卡或卡死在怠速位置，或两柱塞的表面有夹杂物时，均可导致柴油机加速缓慢或完全不能加速。因此我们在扳动油门轴的同时，用小锤轻敲VS调速器的外壳，转速既能迅速提高。反复几次均是如此，因而该柴油机不能加速的故障，可确认为VS调速器的怠速柱塞发卡、而且PTG调速器的调速柱塞、怠速柱塞及柱塞套也极有可能同时发卡。
我们将PT泵从柴油机上拆下，在解体VS和PTC调速器的过程中，发现两调速器的调速柱塞、怠速柱塞及PTG的柱塞套均发卡，PT泵上的燃油滤网有脏物，且有裂纹。
把PT泵及调速器柱塞、柱塞套置于干净的柴油中清洗，并更换燃油滤网，重新装配后故障消失。
3.4启动困难转速不稳
（1）柴油机不能转动在启动时，出现柴油机不能转动的故障现象，应分两种情况进行分析判断。一是较长时间停放后第一次启动，柴油机不能转动。这种情况的出现多为蓄电池极柱接触不良，使启动线路未接通：蓄电池线路内部断路，线路不通；蓄电池存电量不足，不能带动启动机旋转；启动线路本身有断路之处；启动机磁力开关有故障；启动机齿轮未能与柴油机飞轮齿圈啮合等原因引起。此时可分别对极柱（卡子），蓄电池线路、启动机磁力开关、启动线路进行检修。二是柴油机在运行中出现异常响声突然熄火，再启动时柴油机不能转动。这种情况多为抱瓦、黏缸、曲轴或连杆折断导致柴油机不能启动。另外，进、排气门卡住或挺杆卡死，以及活塞项部有异物，也会造成启动时柴油机不转动而无法启动。针对上述可能出现的故障部位，应分别拆检柴油机曲轴箱、气门室罩盖以及汽缸盖。
（2）启动时柴油机排气管不排烟在启动时，若出现柴油机能转动，但排气管不排烟的现象，应从柴油机燃油供给系统进行分析判断。主要原因：一是柴油箱开关未打开、箱内没有柴油或柴油不足；二是油路密封不严，油路中的空气阻碍柴油的正常供应；三是油路中油管、输油泵、油滤器等部件因杂质堵塞，造成柴油不能进入喷油泵和燃烧室；四是输油泵柱塞损坏或卡住，进、回油阀工作不良。五是喷油泵柱塞卡住，使调速器齿条卡在不供油位置；六是喷油泵凸轮轴折断、喷油泵连接盘键子脱落或者连接盘断裂。根据以上可能的故障原因，可分别对故障部位进行检查、清洗、疏通、除锈、检修等。
（3）不能顺利着火在启动时，如出现柴油机能够转动，排气管也排烟，但启动困难现象，主要原因：一是柴油机气门间隙不正常。柴油机气门间隙过大，会使进、排气门的开启时间缩短，造成进气不足，导致启动困难；柴油机气门间隙过小，会使进、排气门开启时间延长，气缸压力下降，启动困难，并且功率下降。二是喷油泵供油提前角调整不准确。由于柴油机在运转中存在振动，喷油泵联轴节固定螺栓松动，使供油提前角发生改变，如在安装喷油泵时没有对准提前角，造成供油不正时，导致启动困难。三是喷油泵调速器齿条发卡，转动不灵活。如喷油泵齿条因某种原因造成运动卡滞以及喷油泵柱塞副磨损、卡滞等都会导致柴油机启动困难或不能启动。四是喷油泵柱塞磨损过大。喷油泵柱塞副如磨损，喷油泵内漏增加，柴油供应压力及供应量都不足，将造成柴油机启动困难。五是喷油器喷油雾化不良。多数原因是喷油嘴偶件磨损、卡滞、甚至烧死后，进入汽缸内的柴油不能充分雾化，使柴油压缩着火时温度变高，造成柴油机启动困难。针对上述故障原因，可分别采取调整气门间隙、校正供油提前角、清洗和检修调速器、更换喷油泵柱塞副、更换或校正喷油嘴偶件等方法排除故障。
还有启动机输出转矩不足、空气滤清器滤芯堵塞、柴油中含有水分等原因。
3.5低速运行不稳
低速不稳定常表现为怠速运转不平稳和所谓游车现象，其判断与排除步骤是。
检查供油齿杆移动是否阻滞；怠速供油量是否严重不平衡；供油是否正时；凸轮轴轴向是否窜动过大；低压油路是否畅通，燃油中是否含有水或空气；喷油
嘴是否损坏等。若这些方面均无问题，则低速运转不稳多与调速器有关。检查调速器内部杠杆系统的连接销孔是否因磨损造成松旷。如果松旷，调速器的调节灵敏度下降，一般要更换调速器总程。
在怠速下，将加油操纵臂板向怠速供油位置，然后用手指轻触操纵臂，正常时应无震动感。若有撞击振动感，说明调速器内飞球与滑套接触的俩只滚轮严重磨损，导致滑套外沿与飞球直接碰撞，造成怠速运转不稳，应更换新件。国产I,II号系列泵的调速器的飞球磨损到一定程度后，推力盘与飞球座即摩擦，会造成怠速不稳。对此，一般只能更换飞盘总程。
检查怠速弹簧和稳速弹簧是否调整不当。怠速弹簧调整不当会造成怠速控制的转速过低或过高。过高会影响柴油机的减速性；过低会造成怠速运转不稳或游车。另外，怠速弹簧的弹性还会影响怠速控制范围的幅度。因此只要检查怠速控制的起作用转速和终止作用转速，就能判断怠速弹簧调整得正确与否，从而决定是否需要重新调整。稳速弹簧调整过松，会降低稳速效果，柴油机会自行熄火或游车，调整过紧会使怠速过高。为了能正确地调整稳速弹簧，必须在旋松稳速弹簧的情况下将怠速控制作调整后，然后在怠速下旋进稳速弹簧总成，使供油齿杆位置推进0.5mm即可。
3.6无负载时高速运转不稳定
无负荷时高速运转不稳定多与调速器有关，其判断与排除步骤是；检查稳速弹簧是否损坏。稳速弹簧既对怠速稳定起作用，也对高速运转的稳定产生影响。若稳速弹簧总成因磨损而卡滞，或因长期使用疲劳而变软，都必须进行修复或更换。
检查怠速副弹簧是否损坏。对RSV型调速器，设置在背面中部的怠速副弹簧不仅在怠速时起主导控制作用，而且在高速运转时还与调速弹簧共同对高速控制起作用。因此怠速弹簧损坏或调整不当会对高速运转的控制产生不良影响，必须进行调整或更换。
3.7带负载转速不稳
带负荷转速不稳。是指柴油机受到聚变负荷时转速变化过大。对此类故障的判断与排除步骤是。检查效正弹簧是否调整不当。可先检查额定转速供油量和高速控制起作用转速是否符合要求。若不符合要求，应拧松效正弹簧，使之不起作用，将额定转速供油量和高速控制起作用装速先调好，然后再重新调整效正弹簧；若以符合要求，就可着手检测效正工况。从额定转速开始缓慢降速，当发现供油齿杆向增油方向移动时，此时的转速即为效正弹簧开始起作用的转速继续降低，当齿杆停止移动时，即为效正弹簧起作用终止的转速，供油齿杆增移的距离应在1mm左右。若经检查发现效正工况不符合要求，可通过调整弹簧总成的旋进距离，改变效正弹簧起作用的转速；通过调整效正弹簧的预紧力，改变效正工况的行程。检查扭矩平稳弹簧是否调整不当。扭矩弹簧的调整总是在调试喷油泵的最后阶段进行的。其预紧力适当，将有助于获得较有韧性柴油机功率特性，并能在突增负荷超过额定功率时为驾驶员赢得换档操作的必要时间，但若调整过紧，则会降低已调整好的额定转速供油量，使柴油机最打输出功率减小，同时还会影响柴油机
正常的减速性能。
3.8减速性不良
柴油机减速性能不良是指柴油机试图从某一转速减速到目标转速时，所需时间过长甚至无法降至目标转速。柴油机减速性能不良的主要表现，一是松开加速踏板后迟迟降不到怠速，使换挡操作变得十分困难；二是“飞车”。造成柴油机减速性能不良的原因很多，其中以柱塞和出油阀偶件严重磨损、油量调节机构卡滞、调速器调整不当等最为常见。对于调速器部分，其检修步骤为
（1）在检查调速器之前，必须先确诊柱塞、出油阀偶件和凸轮轴滚珠轴承的磨损程度以及供油齿杆移动的灵活性。如果偶件和凸轮轴滚珠轴承磨损到一定程度，就必须给予更换，若勉强使用，就无法根除减速性能不良的故障；供油齿杆应保证移动绝对灵活，只要稍有阻滞，就一定要耐心找出原因，给予排除。这样做对于那些使用日久、比较残旧的喷油泵来说，显得更为重要。
（2）摆动加油操纵臂，观察供油齿杆的随动情况。这样做有如下目的：一是检查加油操纵臂的紧固螺母是否松动；二是判断调速器内的导动杆与供油齿杆的联接销是否脱钩；三是估计一下调速器内部杠杆系统的磨损和松旷程度。如果用手推动供油齿杆时感觉移动很灵活，但操纵臂全程摆动时供油齿杆却移动甚小，就说明调速器内部杠杆系统磨损严重，应当更换整个调速器总成了。
（3）若明知调整器内部杠杆系统磨损较严重，但因无更换条件而必须继续使用调速器时，应将调速器分解，对可以修理的零件尽可能进行修复。例如：重新配制飞锤小滑轮、轴销，更换滑套轴承，更换已有明显永久变形的弹簧等。重新装配后，松开校正弹簧、扭矩弹簧、稳速弹簧和止动螺钉，按照调整规范，先把额定转速供油量和高速控制起作用转速调整好，只要喷油泵超速自动停油时的供油齿杆位置与停车时的供油齿杆位置的间距相差不大（A型泵为21mm，B型泵为25mm，P型泵为21mm），调速器还是有可能调整好的。否则应检查装配是否有误，若装配无误，就是调速器已磨损过甚，无法继续使用了。
（4）为了方便观察微量供油情况，可拆下喷油泵出油阀紧座上的任一高压油管接头，用1只连有高压油管的通用喷油器（已将喷射压力调至17.5MPa）直立安装在被拆下的油管接头处，然后在柴油机额定转速下将加油操纵臂扳向停油位置，根据换装上的喷油器的喷油情况，一边运转，一边调整怠速弹簧总成，直到喷油器完全停止喷油；再逐渐降低转速，当喷油器重新微量喷油时，转速与怠速之差应在150r/min以内，转速继续降至怠速，供油量应能达到怠速供油量规定值，否则就应反复配合调整止动螺钉、稳速弹簧和怠速弹簧总成（必要时甚至还要调整供油齿杆行程调节螺栓），最终必须达到既满足怠速控制要求、又能实现高速（此时加油操纵臂应处于最小供油位置）收油干净的双重目的。
（5）对于磨损较大的调速器，由于调整余地很小，不可能期望达到完满的调速特性要求，因此对校正弹簧、扭矩弹簧的调整要特别慎重，宁愿让它们不起作用，也切不可调节过量。否则会因小失大，造成柴油机减速性不良。
4前沿技术的发展
4.1电控喷射系统
笨重、噪音大、喷黑烟，令许多人对柴油机的直观印象不佳，经过多年的研究和新技术应用，现代柴油机的现状已与往日不可同喻。现代柴油机一般采用电控喷射、共轨、涡轮增压中冷等技术，在重量、噪音、烟度方面已取得重大突破，达到了汽油机的水平。
在电控喷射方面柴油机与汽油机的主要差别是，汽油机的电控喷射系统只是控制空燃比（汽油与空气的比例），而柴油机的电控喷射系统则是通过控制喷油时间来调节负荷的大小。
柴油机电控喷射系统由传感器、ECU（控制单元）和执行机构三部分组成。其任务是对喷油系统进行电子控制，实现对喷油量以及喷油定时随运行工况的实时控制。采用转速、温度、压力等传感器，将实时检测的参数同步输入计算机，与ECU巳储存的参数值进行比较，经过处理计算按照最佳值对执行机构进行控制，驱动喷油系统，使柴油机运作状态达到最佳。
为了使负荷调节更加精确，产生了共轨技术。共轨技术是指高压油泵、压力传感器和ECU组成的闭环系统。高压油泵把高压燃油输送到公共供油管，通过对公共供油管内的油压实现精确控制，可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速的变化。柴油机的涡轮增压器已作过介绍。至于增压中冷技术就是当涡轮增压器将新鲜空气压缩经中段冷却器冷却，然后经进气歧管、进气门流至汽缸燃烧室。有效的中冷技术可使增压温度下降到50℃以下，有助于减少废气的排放和提高燃油经济性。
结论
调速器是用来保持柴油机的转速稳定的。在柴油机的负载变化的过程中，它的转速是会相应发生变化的。当转速降低时，如果调速器不调节，柴油机最终将停掉；当转速升高时，如果调速器不作用，柴油机最终将无法承受过大的离心力而损坏。调速器的作用就是保持柴油机的转速稳定。另外，调速器还可以保持柴油机的最低转速和最高转速，防止，低转速运转时熄火和高转速运转时“飞车”，造成机械损坏。
喷油泵的速度特性对工况多变的柴油机是非常不利的。当发动机负荷稍有变化时，导致发动机转速变化很大。当负荷减小时，转速升高，转速升高导致柱塞泵循环供油量增加，循环供油量增加又导致转速进一步升高，这样不断地恶性循环，造成发动机转速越来越高，最后飞车；反之，当负荷增大时，转速降低，转速降低导致柱塞泵循环供油量减少，循环供油量减少又导致转速进一步降低，这样不断地恶性循环，造成发动机转速越来越低，最后熄火。
要改变这种恶性循环，就要求有一种能根据负荷的变化，自动调节供油量。使发动机在规定的转速范围内稳定运转的自动控制机构。移动供油拉杆，可以改变循环供油量，使发动机的转速基本不变。因此，柴油机要满足使用要求，就必须安装调速器。
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[6]周全.如何正确选用电动机[M].北京：机械工业出版社，2004，316－321
致谢
毕业论文是大学生涯的最后一门功课,它在每个学生心中的地位都是十分重要和关键的.因此,我们都相当的投入,积极准备,认真完成.
在设计的过程中,由于一些课程学的不到位,基础薄弱,相关的知识运用起来就困难,这就要求自己重新再学,有些知识在课堂上从未涉及过,而在这次涉及中又尤为重要,不会就不能继续下去,这就需要我们自己去了解直至掌握.总之,毕业设计给了我们一次重新掌握,运用知识的机会.
毕业论文把我们以前所学到的和未学到一些知识结合起来,让我们受益匪浅,但由于时间仓促和我们的水平有限,本次设计虽然完成,但还有许多不足之处.比如,如何减小试验台系统误差,程序的在线调试,以及测试系统的经济性,实用性等.
在毕业论文结束之际,我非常感谢老师的指导,感谢我们共同的努力,感谢东南大学的培养,感谢我们的老师们和同学们,曾给予我们诸多的教导和帮助,和我们一起走过难忘的一天.
天津恒康机械设备有限公司 HENGKANG Machinery Co.,Ltd
前言 EFC电子调速器用于PT（G）型燃油系统中。调速器可以调成同步运行，或有转速降的运行。调速器有常开和常闭两种系统。本书包括了发电机组或其驱动机上的康明斯电子调速器EFC 的安排、调整和故障诊断方面的操作规程。 内容 调速器EFC概况2～4 电磁传感器的安装4～11 电源12～13 执行器概况13～14 通过油泵的燃料流量15 执行器的鉴别16～18 EFC燃油泵壳体18 从EFC壳体中拆出执行器18～19 在EFC壳体中安装执行器19～26 系统调整—仪表板安装控制26～41 系统调整—远程安装控制41～42 负荷分配控制线路43 二台发电机组线路图44 图形标记45～46 零部件规格47～49 EFC故障诊断50～56 线路图英汉名词对照57～58
电子调速器概况 如下图，调速器包括电磁传感器、调速控制器、执行器和安装件。调速器具有常开或常闭两种调速器.
如下图，电磁传感器飞轮齿圈上感觉到发动机转速，并把交流电讯号送到调速控制器上。 如下图，调速控制器把来自电磁传感器的电讯号与现有的参考点相比较，如两个讯号不同，控制器将会改变送到执行器的电流。
如下图，改变执行器中的电流将使得执行器的轴旋转，当此轴旋转时，燃油流量和发动机的转速或功率将会改变。 电磁传感器的安装 如下图，电磁传感器是一个电磁铁装置。传感器装在飞轮壳上，有两种形式的电磁传感器。
如下图，从飞轮壳上拆下堵塞。它是和飞轮齿圈上的齿对正的，如果必要的话，转动飞轮，使一个齿的中心在电磁传感器孔之上。 如下图，如果飞轮壳上没有螺堵，就在飞轮壳上，在对正飞轮齿圈之处钻一个孔，攻丝。 注：必须从飞轮壳中去除铁屑。为了清理干净壳体的铁屑，可能需要拆下主电机。
一、调速器功用及分类 调速器是一种自动调节装置，它根据柴油机负荷的变化，自动增减喷油泵的供油量，使柴油机能够以稳定的转速运行。 在柴油机上装设调速器是由柴油机的工作特性决定的。汽车柴油机的负荷经常变化，当负荷突然减小时，若不及时减少喷油泵的供油量，则柴油机的转速将迅速增高，甚至超出柴油机设计所允许的最高转速，这种现象称“超速”或“飞车”。相反，当负荷骤然增大时，若不及时增加喷油泵的供油量，则柴油机的转速将急速下降直至熄火。柴油机超速或怠速不稳，往往出自于偶然的原因，汽车驾驶员难于作出响应。这时，惟有借助调速器，及时调节喷油泵的供油量，才能 汽车柴油机调速器按其工作原理的不同，可分为机械式、气动式、液压式、机械气动复合式、机械液压复合式和电子式等多种形式。但目前应用最广的当属机械式调速器，其结构简单，工作可靠，性能良好。 按调速器起作用的转速范围不同，又可分为两极式调速器和全程式调速器。中、小型汽车柴油机多数采用两极式调速器，以起到防止超速和稳定怠速的作用。在重型汽车上则多采用全程式调速器，这种调速器除具有两极式调速器的功能外，还能对柴油机工作转速范围内的任何转速起 二、两极式调速器 两极式调速器只在柴油机的最高转速和怠速起自动调节作用，而在最高转速和怠速之间的其他任何转速，调速器不起调节作用。 (一)RQ 通常调速器由感应元件、传动元件和附加装置三部分构成。感应元件用来感知柴油机转速的变化，并发出相应的信号。传动元件则根据此信号进行供油量的调节。
(二)RQ型调速器基本工作原理 1)起动 将调速手柄从停车挡块移至最高速挡块上。在此过程中，调速手柄带动摇杆，摇杆带动滑块，使调速杠杆以其下端的铰接点为支点向右摆动，并推动喷油泵供油量调节齿杆克服供油量限制弹性挡块的阻力，向右移到起动油量的位置。起动油量多于全负荷油量，旨在加浓混合气，以利柴油机低温起动。 2)怠速 柴油机起动之后，将调速手柄置于怠速位置。这时调速手柄通过摇杆、滑块使调速杠杆仍以其下端的铰接点支点向左摆动，并拉动供油量调节齿杆7左移至怠速油量的位置。怠速时柴油机转速很低，飞锤的离心力较小，只能与怠速弹簧力相平衡，飞锤处于内弹簧座与安装飞锤的轴套
《家电原理与检测》课程设计报告 电子无级调速器设计 姓名: 涂国龙 专业: 电子信息工程 班级: 093253 学号: 24 指导老师: 王晓荣 2011年12月20日
摘要 近几年随着科学技术的发展，尤其是生产电机的成本的下降，小功率的减速电机,调速电机,微型减速电机,齿轮减速电机等大量普及，随之出现的交流电子无极调速器品种也大量出现在市场。尽管各种个样的交流电子无极调速器品种繁多，但其功能和工作原理基本相同。主要区分在外型的不同。如上海任重仪表电器有限公司，上海百乐神自动化科技有限公司，中外合作湖州雪峰微电机有限公司等厂家的产品：US-52系列，MS32B，FS32B，SC-A，SS-22，SS32，SKJ-2B，SKJ-1B，SKJ-C1，SKJ-C2，US540-02，US560-02，US590-02 DV1204 DV1104，SCA-B，LSC-C ，LSC-H，LSC-G等，在功能上大致相同，主要的是安装结构存在差异。一般在使用上只要对启动的电容做出选择，改变，不管功率大小基本都能使用。主要分2大类：6-180W功率和180-370W功率。前者选：US-52系列，MS32B，FS32B，SC-A，SS-22，SS32，SKJ-2B，SKJ-1B，SKJ-C1，SKJ-C2，US540-02，US560-02，US590-02 DV1204 DV1104等型号产品。前者选SCA-B，LSC-C ，LSC-H，LSC-G等型号产品。交流电子无极调速器在产品的命
名上也很多：交流电子无极调速器，电子无极调速器，电子无极调速器，交流调速器，数显速控制器等。 风扇调速器工作原理-电子调速器工作原理 我们通过电风扇电子调速器的电路来分析，以说明风扇调整器的工作原理，引电路能对风扇电动机进行无级调速，还能使电风扇产生模拟自然风。该电风扇电子调速器电路由电源电路、可控振荡器和控制执行电路组成，如图所示。电源电路由降压电容器Cl、整流二极管VDl、VD2、滤波电容器C2、电源指示发光二极管VL和稳压二极管VS组成。可控振荡器由时基集成电路IC、电阻器RI、R2、电容器C3、电位器RP和二极管VD3、VD4组成。控制执行电路由风扇 我们通过电风扇电子调速器的电路来分析，以说明风扇调整器的工作原理，引电路能对风扇电动机进行无级调速，还能使电风扇产生模拟自然风。 该电风扇电子调速器电路由电源电路、可控振荡器和控制执行电路组成，如图所示。 电源电路由降压电容器Cl、整流二极管VDl、VD2、滤波电容器C2、电源指示发光二极管VL和稳压二极管VS组成。
柴油机调速器的基本原理和类型 １、喷油泵的速度特性 喷油泵每个工作循环的供油量主要取决于调节拉杆的位置。此外，还受到发动机转速的影响。在调节拉杆位置不变时，随着发动机曲轴转速增大，柱塞有效行程略有增加，而供油量也略有增大；反之，供油量略有减少。这种供油量随转速变化的关系称为喷油泵的速度特性。 ２、柴油机上为什么要安装调速器 喷油泵的速度特性对工况多变的柴油机是非常不利的。当发动机负荷稍有变化时，导致发动机转速变化很大。当负荷减小时，转速升高，转速升高导致柱塞泵循环供油量增加，循环供油量增加又导致转速进一步升高，这样不断地恶性循环，造成发动机转速越来越高，最后飞车；反之，当负荷增大时，转速降低，转速降低导致柱塞泵循环供油量减少，循环供油量减少又导致转速进一步降低，这样不断地恶性循环，造成发动机转速越来越低，最后熄火。 要改变这种恶性循环，就要求有一种能根据负荷的变化，自动调节供油量。使发动机在规定的转速范围内稳定运转的自动控制机构。移动供油拉杆，可以改变循环供油量，使发动机的转速基本不变。因此，柴油机要满足使用要求，就必须安装调速器。 ３、调速器的功用、形式 调速器是根据发动机负荷变化而自动调节供油量，从而保证发动机的转速稳定在很小的范围内变化。 型式：按功能分有两速调速器、全速调速器、定速调速器和综合调速器；按转速传感分有气动式调速器、机械离心式调速器和复合式调速器。 ４、机械离心式调速器的工作原理 机械离心式调速器是根据弹簧力和离心力相平衡进行调速的，工作中，弹簧力总是将供油拉杆向循环供油量增加的方向移动；而离心力总是将供油拉杆向循环供油量减少的方向移动。当负荷减小时，转速升高，离心力大于弹簧力，供油拉杆向循环供油量减少的方向移动，循环供油量减小，转速降低，离心力又小于弹簧力，供油拉杆又向循环供油量增加的方向移动，循环供油量增加，转速又升高，直到离心力和弹簧力平衡，供油拉杆才保持不变。这样转速基本稳定在很小的范围内变化。 反之当负荷增加时，转速降低，弹簧力大于离心力，供油拉杆向循环供油量增加的方向移动，循环供油量增加，转速升高，弹簧力又小于离心力，供油拉杆又向循环供油量减小的方向移动，循环供油量减小，转速又降低，直到离心力和弹簧力平衡。
风扇调速器工作原理-电子调速器工作原理 我们通过电风扇电子调速器的电路来分析，以说明风扇调整器的工作原理，引电路能对风扇电动机进行无级调速，还能使电风扇产生模拟自然风。该电风扇电子调速器电路由电源电路、可控振荡器和控制执行电路组成，如图所示。电源电路由降压电容器Cl、整流二极管VDl、VD2、滤波电容器C2、电源指示发光二极管VL和稳压二极管VS组成。可控振荡器由时基集成电路IC、电阻器RI、R2、电容器C3、电位器RP和二极管VD3、VD4组成。控制执行电路由风扇 我们通过电风扇电子调速器的电路来分析，以说明风扇调整器的工作原理，引电路能对风扇电动机进行无级调速，还能使电风扇产生模拟自然风。 该电风扇电子调速器电路由电源电路、可控振荡器和控制执行电路组成，如图所示。 电源电路由降压电容器Cl、整流二极管VDl、VD2、滤波电容器C2、电源指示发光二极管VL和稳压二极管VS组成。 可控振荡器由时基集成电路IC、电阻器RI、R2、电容器C3、电位器RP和二极管VD3、VD4组成。 控制执行电路由风扇电动机M、晶闸管VT、电阻器R3和IC第3脚内电路组成。 交流220V电压经Cl降压、VDl和VD2整流、VL和VS稳压及C2滤波后，为IC提供约8V的直流电压。 可控振荡器振荡工作后，从IC的3脚输出周期为105、占空比连续可调的振荡脉冲信号，
利用此脉冲信号去控制晶闸管VT的导通状态。 调节RP的阻值，即可改变脉冲信号的占空比(调节范围为1%-99%)，控制风扇电动机M转速的高低，产生模拟自然风(周期为10s的阵风)。 改变C3的电容量，可以改变振荡器的振荡周朔，从而改变模拟自然风的周期。 元器件选择 R1-R3选用1/4W碳膜电阻器或金属膜电阻器。 RP选用合成膜电位器或有机实心电位器。 C1选用耐压值为450V的涤纶电容器或CBB电容器;C2和C3均选用耐压值为16V的铝电解电容器。 VDl和VD2均选用lN4007型硅整流二极管;VD3和VD4均选用1N4148型硅开关二极管。VS选用1/2W、6.2V的硅稳压二极管。 VL选用φ5mm的绿色发光二极管。 VT选用MACg4A4(lA、400V)型双向晶闸管。 IC选用NE555或CD7555型时基集成电路。 总的概括，一般风扇调速器的工作原理有三种种方法： 1.用微电路板控制电压高低，改变速度，例如：部分空调室内机； 2.改变电阻来控制电压，改变速度，例如：部分空调柜机； 3.切换线路，通过电机上的几组线圈来改变速度，例如：普通电风扇。
柴油机调速器故障的诊断与排除 [摘要]本文就柴油机调速器故障的诊断与排除进行的较为详尽的介绍。 【关键词】柴油机;调速器;故障;诊断排除 一、转速过高 1.故障现象 发动机空转时最大转速超出最高额定转速。 2.故障原因 2.1最大转速限制螺钉调整不当。有些机手为提高速度，自己拧动高速限制螺钉，一些小型拖拉机上为提高车速拉直调速弹簧； 2.2调速器的调速弹簧预紧度过大； 2.3供油拉杆不灵活，使供油拉杆卡住； 2.4调速g8加油过多，使飞球甩出受阻而影响到控制油量的灵敏度； 2.5调速器内的连接杆系有卡滞现象。 3.检查判断 3.1当减小油门时，若发动机转速不能下降应检查油门摇臂或杆系的连接处是否有卡滞现象，若无卡滞现象，可检查供油拉杆移动是否灵活。如不灵活，可进一步查找供油拉杆是否卡住，或柱塞咬住，或柱塞弹簧折断卡住；若拉杆移动灵活，可检查其连接杆系是否有卡滞现象。同时，也应检查供油拉杆上的调节叉固定螺钉是否松脱。 3.2当减小油门时，发动机转速随之下降，可检查高速螺钉是否调整不当。若经过调整高速限制螺钉无效，可放松调速弹簧预紧力，再检查试验；若转速还降不下来，只有将喷油泵连同调速器一同卸下，再上试验台检查调试。 二、怠速过高 1.故障现象 1.1发动机在低速运转时稳不住。 1.2发动机怠速动转时转速超过400-600转/分钟。 2.故障原因 2.1调速弹簧过软、折断或调整不当； 2.2调速器怠速调节螺钉调整不当，使调速弹簧预紧力过大； 2.3供油拉杆调整不当，或者油门传动杆系的连接节处卡滞； 2.4调速器游隙过大，使调速杠杆位置向增大供油量方向移动； 2.5调速器内积油过多。当调速器内加注机油过多或输油泵及泵盖(指柱塞套肩胛面与泵盖支承面间)漏油过多时，调速器的飞块浸在油液中，运动时的阻力随之增大，致使怠速时向外移动的行程减小，传动板在调速器弹簧弹力的作用下，使油泵拉杆向增大油量方向移动。 3．故障检查 3.1一般发动机的怠速转速为400-600转／分钟，若怠速转速过高，可在发动机熄火后，连续踏几次脚油门踏板，如果油门踏板不返回原位，即为油门回位弹簧过软或传动杆系有卡滞之处，应进一步查找。若油门能自己回位，说明原拉杆调整过长，应调至合适的长度； 3.2检查调速器内润滑油是否合适，若过多，应放出润滑油使油面至合适位置；
收稿日期:1996-12-01. 段晖辉,男,1972年生,硕士;武汉,华中理工大学船舶和海洋工程系(430074). 柴油机数字式电子调速器 段晖辉 高世伦 金寿吉(船舶和海洋工程系) 摘 要 提出了一种采用M CS-8098单片机控制的柴油机数字式电子调速器.通过单片机对柴油机转速进行数字P ID 调节,克服了传统机械式调速器的许多缺点.实验表明该调速器能够满足大多数中高速柴油机不同工况下的调速要求. 关键词 柴油机;调速器;单片机;PID 控制分类号 T K 421.4 柴油机调速器性能直接决定了柴油机运行的稳定性和经济性,目前我国大多数柴油机采用的机械式调速器已逐渐不能满足动力设备提出的越来越高的要求.改进柴油机的供油及调速系统通常有以下两条途径[1].a .采用新型电控喷油系统,抛弃传统的机械式供油系统.这条途径是未来柴油机供油系统发展的大趋势,在国外已有成熟的产品,但价格昂贵.由于制造加工精度要求高等原因,在短期内,我国还难以形成成熟产品.b .采用新型调速器,保留原有机械式供油系统.这种采用电子式调速器代替机械式调速器的方法,既能提高柴油机的各项性能,又不至于大幅度提高成本,用户和生产厂家都可以接受,是适合我国国情的一条途径. 本文论述了数字式电子调速器硬件软件设计.该调速器是一个闭环式控制系统.设定转速n 0由司机通过油门踏板输入,或台架操作人员通过操作手柄输入.发动机的实际转速n 1由测速系统测得.当n 0和n 1不相等时,产生转速偏差e ,经PID 运算控制PWM 波的占空比,该PWM 波通过滤波、放大后控制力矩电机,拉动油泵齿条,调节柴油机的循环供油量,使柴油机在设定转速点稳定地工作.当司机或操作人员改变油门位置时,设定转速n 0发生变化,系统能够以同样的方式迅速达到设定转速,改善了柴油机的响应性能. 1 硬件设计 硬件设计结构框图如图1所示,分为传感器、控制器、执行器三部分. 图1 调速器结构框图 1.1 传感器部分 本数字式电子调速器要输入的信号有:柴油机转速信号、油泵齿条极限位置信号、油门位置信号、PID 参数调整信号.由于MCS -8098单片机本身具有A /D 转换功能,因此油门位置信号和PID 参数调整信号可以通过单片机的A/D 转换口直接输入. 转速信号和油泵齿条极限位置由霍尔开关集成电路产生.霍尔器件由电源E 通过电阻R i 提供控制电流I ,B 为外加磁场,磁力线方向垂直于器件,则在其输出端得到霍尔电势U fz ,当I =const 时,B 变化导致U fz 改变.将霍尔元件产生的霍尔电势U fz 加以放大,整形,可构成开关型霍尔集成电路.本系统采用的开关型霍尔集成电路是由电压调整器、霍尔元件、差分放大器、施密特触发器和输出级组成的集成电路.它具有工作电源宽、无触点、寿命长、开关速度快、无瞬间抖动、工作频率宽、结构简单、体积小、安装方便的优点.另外由于集电极开路输出,能直接驱动晶体管、T TL 和M OS 集成电路等. 1.2 执行器部分 本系统的执行器采用了永磁式直流力矩电机.与其他类型执行器相比,该电机具有转速低、 第25卷第6期 华 中 理 工 大 学 学 报 V ol.25 N o.61997年 6月 J.Huazhong U niv.of Sci.&T ech. Jun. 1997
>>>永磁调速器（PMD）的工作原理及特点 2007年永磁耦合与调速驱动器从美国引进我国，在美国已大量应用于冶金、石化、采矿、发电、水泥、纸浆、海运、军舰等行业，国内现在应用案例主要有浙江嘉兴电厂，山东海化自备热电厂, 华电东华电厂, 华能南京电厂, 中石化北京燕山石化, 枣庄煤业集团蒋庄煤矿等大型企业集团。 永磁磁力驱动技术首先由美国MagnaDrive公司在1999年获得了突破性的发展。该驱动方式与传统的同步式永磁磁力驱动技术有很大的区别，其主要的贡献是将永磁驱动技术的应用大大拓宽。它不解决密封的问题，但是它解决了旋转负载系统的对中、软启动、减震、调速、及过载保护等问题，并且使永磁磁力驱动的传动效率大大提高，可达到98.5%。该技术现已在各行各业获得了广泛的应用。该技术将对传统的传动技术带来了崭新的概念，必将为传动领域带来一场新的革命。 该产品已经通过美国海军最严格的9-G抗震试验。同时，该产品在美国获得17项专利技术，在全球共获得专利一百多项。目前，由MagnaDrive公司和美国西北能效协会组成专门小组对该技术设备进行商业化推广。由于该技术创新，使人们对节能概念有了全新的认识。在短短的几年中，MagnaDrive获得了很大的发展，现已经渗透到各行各业，在全球已超过6000套设备投入运行。 (一) 系统构成与工作原理 永磁磁力耦合调速驱动(PMD)是通过铜导体和永磁体之间的气隙实现由电动机到负载的转矩传输。该技术实现了在驱动（电动机）和被驱动（负载）侧没有机械链接。其工作原理是一端稀有金属氧化物硼铁钕永磁体和另一端感应磁场相互作用产生转矩，通过调节永磁体和导体之间的气隙就可以控制传递的转矩，从而实现负载速度调节。 由下图所示，PMD主要由导体转子、永磁转子和控制器三部分组成。导体转子固定在电动机轴上，永磁转子固定在负载转轴上，导体转子和永磁转子之间有间隙（称为气隙）。这样电动机和负载由原来的硬（机械）链接转变为软（磁）链接，通过调节永磁体和导体之间的气隙就可实现负载轴上的输出转矩变化，从而实现负载转速变化。由上面的分析可以知道，通过调整气隙可以获得可调整的、可控制的、可以重复的负载转速。 磁感应原理是通过磁体和导体之间的相对运动产生。也就是说，PMD的输出转速始终都比输入转速小，转速差称为滑差。典型情况下，在电动机满转时，PMD的
汽车柴油机调速器经典课件 1．喷油泵的速度特性及调速器的类型 (1)喷油泵的速度特性 喷油泵每次的供油量主要取决于供油拉杆的位置，其次还会受到发动机转速的影响。当发动机转速升高，柱塞运动速度加快时，柱塞套上油孔的节流作用增大，当柱塞上移时，即使柱塞还未完全封闭油孔，但由于被柱塞排挤的燃油一时来不及从油孔流出，而使泵腔内油压增 加，供油时刻略有提前。同理，当柱塞上升到斜槽与回油孔相通时，泵腔内油压一时来不及下降而使供油停止时刻略微延后。由于上述供油时间的延长，会使供油量略微增大；反之，当发动机转速降低时，供油量便略有减少。这种在油量调节拉杆位置不变时，供油量随转速变化的关系称为喷油泵的速度特性。喷油泵的速度特性对工况多变的车用柴油机是非常不利的。特别是在高速或大负荷时，如遇负荷突然减小(如汽车从上坡刚过渡到下坡)，发动机转速会突然上升，这时喷油泵在上述速度特性的作用下，会自动将供油量加大，促使发动机转速近一步升高，转速和供油量如此相互作用的结果，有可能导致发动机转速超过标定的最大转速，而出现“飞车”现象。另外，汽车柴油机还经常在怠速工况下工作(如短暂停车，起动暖机等)，虽然油量调节拉杆保持在最小供油量位置不变，但当内部阻力略有增大而使发动机转速略有降低时，由于喷油泵速度特性的作用，其供油量会自动减
少，使发动机转速进一步降低.如此循环作用，最后将使发动机熄火。反之，当机内阻力稍有减小时，柴油机转速将不断升高。 由于上述喷油泵速度特性的作用，使柴油机转速的稳定性变差，特别是在高速和怠速时，将影响正常工作。要使柴油机稳定运转，就必须在其阻力发生变化时，及时改变供油量，修正喷油泵速度特性的不良影响。因此，汽车柴油机都装有调速器。 (2)调速器的类型 汽车用柴油发动机的调速器按其功能可分为：两速调速器(只控制发动机的怠速和最高转速)、全速调速器(可控制发动机在怠速至最高转速之间的任一给定转速下稳定运转)和综合调速器(兼具两速和全速调速器的功能)。调速器按其转速传感方式可分为：气动式调速器(利用膜片感知进气管真空度的变化，自动调节供油量实现调速)、机械离心式调速器(利用喷油泵凸轮轴的旋转，使飞块产生离心力，实现调速作用)和复合式调速器(同时采用气动作用和离心作用进行调速)。 2．两速调速器 两速调速器只能自动限制柴油机最高转速和稳定其怠速。在最高和最低转速之间的所有中间转速则由驾驶员用油门控制。两速调速器适用于一般公路运输用的汽车柴油机。 图8—24为离心式两速调速器示意图，其基本构造是：油泵凸轮轴带动飞块座11转动，飞块9铰接在飞块座上。滑动轴10可在飞块座孔中轴向移动。调速杠杆8的中部与滑动轴10铰接，下端与摇臂
柴油机加装调速器的必要性分析 何贵生 摘要：本文叙述了柴油机调速器的功能、基本结构及工作原理，按结构和工作原理进行分类，分别介绍了不同柴油机调速器的优缺点，在不同的调速器中凸显出在柴油机中加装调速器的重要性同时简述了柴油机调速器的发展、应用概况及趋势。 关键词：柴油机；调速器；燃油调节系统
前言 自从1860年，莱诺依尔发明第一台大气压力式内燃机以来，人类历史上动力设备的发展就开始了崭新的篇章。内燃机给人类的生产、生活带来了非凡的便利。到了1897年，内燃机的发展上了一个新的台阶，德国工程师鲁道夫狄赛尔，发明了有史以来的第一台柴油机，在一个多世纪的发展过程中，柴油机技术先后出现了三次质的飞跃：第一次是在20世纪20年代用机械式喷油系统代替了蓄压式喷油系统；第二次是在20世纪50年代发展起来的增压技术；第三次则是从20世纪70年代以来一直蓬勃发展的柴油机电子控制技术。在这三次飞跃中，以电子控制技术的发展影响最大、意义最深远。柴油机的电子控制技术应用有多个方面，尤其是柴油机电子调速装置等。本文介绍的即是有关调速器在柴油机中的重要性。 1 调速器的功能 柴油机调速系统是指能根据负荷变化情况自动调节喷油泵循环供油量，协助操作人员稳定柴油机转速的装置。柴油机上均要用到调速装置，这是柴油机自身的特点——由扭矩速度特性及喷油泵速度特性所决定的。柴油机转速变化时，可燃混合气的数量、成分变化不大。因此通过燃烧产生的扭矩变化也不大。柴油机扭矩速度特性的这一特点，使柴油机在负荷(阻力矩)略有变化时，会引起其转速很大的变化。在操作人员不能及时操纵加速踏板改变喷油泵循环供油量的情况下，柴油机或因负荷(阻力矩)增大而转速迅速下降，以至熄火；或因负荷(阻力矩)减少而转速立即升高，甚至出现超速运转及“飞车”现象。另一方面，从喷油泵的速度特性对柴油机转速的影响来看：当柴油机负荷(阻力矩)减少而转速立即升高时，需要减少循环供油量，而喷油泵却相反的增大循环供油量(原因是随着柴油机转速升高，喷油泵柱塞套油孔的节流作用加大，使油泵供油始点提前，供油终点延迟，柱塞副泄漏时间减少)。可燃混合气成分由稀趋向合适，质量得到改善，燃烧速度加快，促使柴油机转速越来越高。反之，当柴油机负荷(阻力矩)增大转速降低时，需要循环供油量相应增加，而喷油泵却又减少了供油量，使可燃混合气成分变稀，质量变差，燃烧速度变慢，促使柴油机转速降低。可见，喷油泵的这一特性进一步降低了柴油机转速的稳定性。因此，为了使柴油机在负荷变化的情况下，在需要的某一转速下运转，防止意外熄火和超速运行，柴油机上必须安装调速装置，以保证柴油机的稳定运行。
柴油发电机2种常用的调速器介绍 (l)RSV型全程式调速器。RSV型全程式调速器(见图1)是一种典型的机械全程式调速器，目前广泛应用于中小功率高速柴油机上。这种调速器的结构特点是采用双杠杆，一根调速弹簧，转速感应元件为飞锤。它可较容易地变型为其他调速器(如RSUV及RSVD型等)。图2所示为RSUV型全程式调速器的结构简图。它是在RSV型调速器的基础上，增设一对调速齿轮(图2中的1)发展而成的。 图1RSV型全程式调速器 l-弹簧摇臂2-弹簧挂耳3-供油拉杆4-供油齿杆5-调速器体6-起动瓣7-调速手柄8-调速糕9-停车-怠速挡块10-@调速杠杆11-支持杆12-调速弹簧13-怠速9$簧14-校工弹簧15-油量 限制器
图2RSUV型全程式调速器构造 l-调速齿轮2-飞锤座3-飞锤4-移动杆5-齿杆行程限制螺栓6-怠速弹簧7-调速器后盖8-怠速辅助弹簧9-拉力杠杆10-停车限制螺栓11-导动杠杆12-浮动杠杆13-拉杆14-起动弹簧15-操纵杆(加速杆，16-高速限制螺栓17-校正弹簧18-销钉19-油量调节齿杆20-调速弹簧21- 转动杆22-凸块23-凸块调整螺钉 1)构造(见图2)。调速器装在喷油泵后端，由喷油泵凸轮轴后端的调速齿轮l驱动。调速器主要由飞锤3(两个)、飞锤座2、移动杆4、拉力杠杆9、导动杠杆11、浮动杠杆12、转动杆21、调速弹簧20、启动弹簧14、怠速弹簧6、怠速辅助弹簧8、操纵杆15、校正弹簧17及齿杆行程限制螺栓5等组成。 调速弹簧20的一端与转动杆21相连，另一端连在拉力杠杆9上，转动操纵杆(加速杆)15即可改变调速弹簧的弹力，从而变更谰速器所控制的转速。拉力杠杆9上端用销子装在调速器壳上，下端的孔座中装着怠速弹簧6。导动杠杆11下端的缺口插在移动杆4中部的销钉上，上端用销子装于调速器壳。浮动杠杆12有4个连接点，最上端连于起动弹簧14的一端(起动弹簧的另一端固定于调速器壳)，再下一个连接点用拉杆13与油量调节齿杆19相连，中部用销钉与导动杠杆11连接，下端的支点则在调速器壳上。 2)工作过程。柴油机在某一负载下工作时，司机将操纵杆15转到某个位置，这时调速弹簧20具有一定的弹力，柴油机即在某一转速下运转。飞锤3由于离心力而向外张开，通过移动杆4向右推动拉力杠杆9，使其处于某一位置(拉力杠杆9下端离开齿杆行程限制螺栓5，与限制螺栓间形成一定的距离)，这时飞锤的离心力与调速弹簧的弹力达到平衡，并通过导动杠杆11和浮动杠杆12，使油量调节齿杆也保持在某一位置，柴油机即在此工况下稳定运转。
2.7柴油机的调速装置 2.7.2超速保护装置 2.7.2.1超速保护装置的作用7题 按我国有关规定，凡标定功率大于220 kW的船用主机和船用柴油发电机应分别装设超速保护装置，以防止船舶主机转速超过120％标定转速和柴油发电机转速超过115％标定转速。此种超速保护装置是一种运转安全装置。它与调速器不同，它只能限制柴油机的最高转速，本身没有调速特性，它在柴油机正常运转范围内不起作用，只在柴油机转速达到规定限值时才发生动作，使柴油机立即停车或降速。按规定，超速保护装置必须与调速器分开设置而独立工作，无论柴油机的操纵机构处于什么状态，该装置的保护性动作必须迅速而准确。 1. 按我国有关规定，必须装设超速保护装置的柴油机是（）。 A．标定功率大于220 kW的船用主机 B．标定功率大于220 kW的船用发电柴油机 C．功率大于220 kW主机，功率大于110 kW发电柴油机 D．A＋B 2.按我国有关规定，必须装设超速保护装置的柴油机是（）。 A．标定功率大于220 kW的船用主机和船用发电柴油机 B．标定功率大于220 kW的船用主机和标定功率大于110 kW的船用发电柴油机C．标定功率大于110 kW的船用主机和标定功率大于220 kW的船用发电柴油机D．标定功率大于110 kW的船用主机和船用发电柴油机 3. 下述关于超速保护装置论述中不正确的是（）。 A．它是极限调速器的一种 B．它自身无调速特性 C．它是一种安全装置 D．它对柴油机的控制动作不受操纵机构限制 4. 超速保护装置的作用是（）。 A．维持柴油机稳定运转 B．柴油机超速时使柴油机立即降速或停车 C．柴油机超速时立即报警 D．A或B 5.根据我国有关规定，船舶主机所装极限调速器的限制转速是（）。A．103%n b（标定转速） B．110%n b C．115%n b D．120%n b 6. 根据我国有关规定，超速保护装置的作用是（）。 A．防止主机转速超过110%n b（标定转速），发电柴油机转速超过115%n b B．防止主机转速超过115%n b，发电柴油机转速超过110%n b C．防止主机转速超过120%n b，发电柴油机转速超过115%n b D．防止主机转速超过115%n b，发电柴油机转速超过120%n b 7.下列情况中，柴油机不必装设超速保护装置的是（）。 A．柴油机装有全制式调速器 B．柴油机装有定速调速器 C．柴油机装有限速器
第二章 调速器基本原理和设备特性本章介绍调速器基本原理和MGC4000系列调速器的设备结构特性
2．调速器基本原理和设备特性 (3) 2.1调速系统原理介绍 (3) 2.2 MGC4000系列调速器概述 (4) 2.3 MGC系列调速器的选型说明 (4) 2.4 MGC系列调速器的性能参数 (5) 2.4.1 MGC系列调速器的主要技术参数 (5) 2.4.2 MGC系列调速器的基本功能 (6) 2.5调速器电气原理概述 (6) 2.6 MGC4000系列调速器电源系统 (8) 2.6.1 MGC4000系列调速器电源系统特点 (8) 2.6.2 MGC4000系列调速器的急停回路电源 (8) 2.7 MGC4000系列调速器双微机控制器冗余 (9) 2.7.1 MGC4000系列双微机控制器冗余特点 (9) 2.7.2 MGC4000系列双微机控制器切换特点 (9) 2.8 MGC4000系列调速器的通讯接口 (9) 2.8.1 RS232/485 接口 (9) 2.8.2 以太网接口 (9)
2．调速器基本原理和设备特性 2.1调速系统原理介绍 水轮机调速系统由水轮机控制系统和被控制系统组成，方框内即为调速系统。 水轮机控制系统用来检测被控参量（转速、流量、水位、功率等）与给定参量的偏差，并将它们按照一定特性转换成主接力器行程偏差的一些设备所组成的系统。 被控制系统由控制系统控制的设备或物理量，包括水轮机、引水和泄水系统，发电机以及所并入的电网。 调速器通过外围的水位、频率、有功功率、导叶开度等传感器将机组的信息送至控制器，控制器将这些信息与监控系统或者调速器面板上的控制指令进行综合，判断机组当前的工作状态以及控制目标，并且将控制信号送至执行机构，将控制指令经过电液转换之后最终作用在导叶（桨叶）接力器上，从而改变机组的运行状态，达到预期的控制目标。 ◆机组在并网运行前，调速器将机组调整到额定转速运行，此时调速器的作用为频率调节器，其调整目标是把机组频率调整到额定值。 ◆机组在并网运行后，机组向电网输出有功功率，调整水轮机的导叶开度/桨叶开度能够改变机组输出的有功功率大小，此时调速器作为有功功率调节器工作，其调整目标是把机组发出的有功功率调整到电网需求的数值。同时，调速器需要控制导叶开度，使得机组发出的有功功率不超过机组的额定功率，所以调速器也作为机组有功功率限制器使用。当电网频率波动超过设定值后，调速器自动变为频率调节器，将机组频率稳定在机组额定值。
柴油发电机调速器的分类介绍 (1)柴油机调速器按工作原理可分为机械离心式调速器、气动式调速器、液压式调速器和电子式调速器四种。 1)机械离心式调速器。所有机械式调速器的工作原理大致相同，它们都具有被曲轴驱动旋转的飞锤(或飞球)，当转速变化时飞锤的离心力也随着变化，然后利用离心力的作用，通过一些杆件来调节发动机的供油量，使供油量与负载大小相适应，从而保持发动机的转速稳定。 在中小功率柴油机上，应用最广泛的是机械离心式调速器。 机械离心调速器有卧式和立式两种，主要构件是钝盘、飞铁、调速弹簧、调整螺钉和传动拉杆等。转速在额定值时，飞铁的离心力与调速弹簧的张力平衡。当转速高于额定值时，飞铁离心力增大超过弹簧的张力，使飞铁张开带动拉杆减少油门，柴油机自动恢复额定转速。相反，当转速低于额定值时，飞铁向内靠拢，带动拉杆增大油门，使柴油机增速。 机械离心式调速器结构简单，维护比较方便，但是灵敏度和调节特性较差。 2)气动式调速器。气动式调速器的感应元件用膜片等气动元件来感应进气管压力的变化，以便调节柴油机转速。 3)液压式调速器。液压式调速器是利用飞铁的离心作用来控制一个导阀，再由导阀控制压力油的流向，通过油压来驱动调节机构增大或减小油门，完成转速自动调节的目的。 液压调速器的优点是输出转矩大，调速特性和灵敏度比机械离心式调速器好，缺点是结构较复杂，维护技术的水平要求较高。 4)电子式调速器。电子式调速器是近年来研究应用的较先进的调速器，它的感应元件和执行机构主要使用电子元件，可接受转速信号和功率信号，通过电子电路的分析比较，输出调节信号来调节油门。 电子调速器的调速精度高，灵敏度也高，主要缺点是需要工作电源，并要求电子元器件具有很高的可靠性。
? 1.根据控制机构的不同分： （1）电子式 （2）液压式 （3）气动式： （4）机械式： 2.据用途的不同分为： （1）单制式：单置式调速器又称恒调速器，只能控制柴油机的最高速度。这种调速器中调速弹簧的预紧力是固定不变的，只有当柴油机转速超过最高标定转速时，调速器才能起作用，故称恒速调速器。 （2）双置式：双置式调速器又称两极式调速器，用来控制柴油机的最高转速和最低稳定速度。 （3）全置式：全置式调速器可以控制柴油机在规定的转速范围内任意转速下运动。其工作原理与恒调速器的区别在于弹簧承盘做成活动的，因此弹簧的弹力不是固定值，而是由操纵杠杆控制，随操纵杠杆位置的变化，调速器弹簧的弹力也随之变化，故可以控制柴油机在任意转速下稳定工作。 电子调速器的组成 ?电子调速器由转速调整电位器、转速传感器、控制器、执行器和保险电路等组成。 1.转速传感器 它应采集尽可能高的信号频率。设计采用最高的信号频率为12000Hz发动机转速与频率关系的计算公式如下：f=nz/60。式中f--频率Hz n--发动机的转速r／min；Z--传感齿轮齿致（或飞轮外圈齿数）。传感器最好是从飞轮处测量转速，安装时传感器与飞轮齿圈齿顶的间隙为0.4-0.8mm。 2.控制器 它的作用是根据传感器测出的转速实际值与其中设定值，进行比较、并驱动执行器执行。 3.转速调整电位器 它用来根据发动机使用的最高允许转速来调定频率。在订购时若写明发动机的运行频率，工厂根据要求调定好频率。若订单上未注明机组运行频率，则出厂时频率调定为2000Hz。 如果此调定的频率在发动机的空转和最高转之间，则可起动发动机并调节"speedmax" （最高转速）电位器使发动机获得最高运转频率。 4.执行器 执行器主要由直流电机，传动齿轮，输出轴及反馈部件组成。执行器由直流电机驱动，其扭矩通过一个中间齿轮传至输出轴。反馈部件将执行器的工作状态传入控制器以形成闭环控制系统。执行器的输出轴摇臂通过调节连杆与喷油泵齿杆相连。 5.保险电路 在电子调速系统中设有保险电路，当传感信号中断，如因电缆断裂发动机停止远行时，它可以使执行器停止工作，并使输出轴摇臂恢复至"0"位置。 电子调速器的原理
汽车柴油发动机调速器 这学期通过《柴油发动机构造原理》这门学科的学习，我们了解了汽车用柴油发动机，接下来我要讨论的是柴油发动机中使用的调速器 一、柴油发动机使用调速器的必要性 首先我们来比较一下汽柴发动机的转矩特性。在汽油发动机中将加速踏板的踩踏量设为 固定后，随着发动机转 数的增加，以为吸入阻 力的增加等原因，每次 燃烧时所供给的进入空 气量减少。因此节气门 行程固定时的转矩特性 是：随着旋转数的升高 转矩变小。另外车辆运 行中一定速度运行时必 要的转矩是随着发动机 转数增加而增加的。因 此汽油发动机在遇到顺 风或者下坡等负荷减小 的情况下，发动机运行速度会升高，但是因为节气门行程是固定的，发动机的转矩下降。同样无负荷运转时，节气门的行程也是固定的，所以可以维持大致一定的旋转速度。 柴油发动机中根据柱塞的有效行程（加速踏板的踩踏量）来决定 一次喷射中的供油量。如 果将柱塞的有效行程固 定，即使发动机的转数升 高发动机的转矩不能变 小。这是因为转数升高后 从柱塞和套筒之间漏出 的燃油会减少，同时即使 燃油口打开，喷射结束也 会发生稍微的延迟，因 此，柴油发动机的转矩曲 线和车辆的负荷转矩曲 线是近乎平行的状态，在 维持发动机转数稳定方 面，比汽油机来的药容易。汽车在运行中减轻负荷后，发动机的转矩
升高提升负荷转矩，速度会提升，如果这种现在转数最高附近发生的话，转速的上升会比汽油发动机迅速，是很危险的，这就是柴油汽车中的“飞车”。相反，如果增大负荷，因为发动机的转速降，转矩也会下降，所以旋转进一步下降，是不能维持无负荷运的。 为了解这方面的问题，人们考虑使用调速器。 二、柴油发动机调速器的基本原理 调速的基本原理：改变进入气缸进行燃烧的柴油的数量（加大或者关小“油门”），就可以改变柴油机的转速或者负荷。如果保持转速不变，改变燃油的数量就可以改变柴油发电机的负荷；如果保持柴油发动机负荷不变，改变燃油的数量，就可以改变柴油机的转速。调速器就是在保持转速不变的情况下，改变（或者适应）柴油发电机的负荷。基本原理相同，调节方式却多样化，因此调速器主要有以下几大类 三、柴油发动机调速器的分类 按其工作原理 按其工作原理的不同，可分为机械式，气动式，液压式，机械气动复合式，机械液压复合式和电子式等多种形式。但目前应用最广的当属机械式调速器，其结构简单，工作可靠，性能良好。 液压调速器在感应元件和油量调节机构之间加入一个液压放大 元件(液压伺服器)，使感应元件的输出信号通过放大元件再传到油量调节机构上去，因此也叫间接作用式调速器。 液压放大元件有放大兼执行作用，主要由控制和执行两个部分组成。 按起作用的转速范围 按起作用的转速范围不同，又可分为两级式调速器、全程式调速器和两用调速器 中小型汽车柴油机多数采用两极式调速器，已起到防止超速和稳定怠速的作用。在重型汽车上则多采用全程式调速器，这种调速器具有两极式调速器的功能外，还能对柴油机工作范围内的任何转速起调节作用，使柴油机在各种转速下都能稳定运转。 四、调速过程 在讲调速过程之前，先看一下燃油的油路：燃油经过柴油机驱动的泵，经过过滤器进入柴油机两侧的进油管，然后由进油管进入每一个气缸对应的高 压柱塞泵（该泵由柴油机的曲轴经凸轮轴带动），高压油经过喷射器后进入气缸燃烧做功。
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柴油机调速器的分类 (1)柴油机调速器按工作原理可分为机械离心式调速器、气动式调速器、液压式调速器和电子式调速器四种。 1)机械离心式调速器。所有机械式调速器的工作原理大致相同，它们都具有被曲轴驱动旋转的飞锤(或飞球)，当转速变化时飞锤的离心力也随着变化，然后利用离心力的作用，通过一些杆件来调节发动机的供油量，使供油量与负载大小相适应，从而保持发动机的转速稳定。 在中小功率柴油机上，应用最广泛的是机械离心式调速器。 机械离心调速器有卧式和立式两种，主要构件是钝盘、飞铁、调速弹簧、调整螺钉和传动拉杆等。转速在额定值时，飞铁的离心力与调速弹簧的张力平衡。当转速高于额定值时，飞铁离心力增大超过弹簧的张力，使飞铁张开带动拉杆减少油门，柴油机自动恢复额定转速。相反，当转速低于额定值时，飞铁向内靠拢，带动拉杆增大油门，使柴油机增速。 机械离心式调速器结构简单，维护比较方便，但是灵敏度和调节特性较差。 2)气动式调速器。气动式调速器的感应元件用膜片等气动元件来感应进气管压力的变化，以便调节柴油机转速。 3)液压式调速器。液压式调速器是利用飞铁的离心作用来控制一个导阀，再由导阀控制压力油的流向，通过油压来驱动调节机构增大或减小油门，完成转速自动调节的目的。 液压调速器的优点是输出转矩大，调速特性和灵敏度比机械离心式调速器好，缺点是结构较复杂，维护技术的水平要求较高。 4)电子式调速器。电子式调速器是近年来研究应用的较先进的调速器，它的感应元件和执行机构主要使用电子元件，可接受转速信号和功率信号，通过电子电路的分析比较，输出调节信号来调节油门。 电子调速器的调速精度高，灵敏度也高，主要缺点是需要工作电源，并要求电子元器件具有很高的可靠性。