单缸柴油机调速器原理说明柴油机为什么装调速器？说明调速器的基本原理是什么

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2021-03-31 18:09:13 来源：朵拉利品网

1, 说明柴油机为什么装调速器？说明调速器的基本原理是什么

调速器可以自动调节或限制柴油机在一定范围内的转速。
柴油机的转速随供油量的改变而变化。供油量可以由拉杆或齿条来控制。但是当拉杆或齿条位置一定时，却不能使柴油机的转速保持恒定。这是因为油量还受柴油机转速的影响。定位转速较高时，喷油量会增多，转速会上升，并且会越升越高，甚至于飞车。反之，定位转速降低，供油量会略为减少，转速会越来越少，甚至熄火。
柴油机是在负载不断变化的情况下工作的。
鉴于柴油机的如上工况特性，就需要安装调速器。调速器可以防止柴油机高速时飞车，可以防止柴油机在低速时熄火。
拉簧的拉力由杠杆控制，调速器飞锤的张力由拉簧限定，飞锤控制齿条的位置。
柴油机
柴油机转速降低时，拉簧的拉力大于飞锤的张力，飞锤合拢，把齿条推向加油方向，并维持油量、转速与张力的平衡。

2, 调速器的工作原理

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。
一、无反馈的液压调速器
其工作原理如下：
当负荷减小时，由曲轴带动的驱动轴转速升高，飞球的离心力增加，推动速度杆右移。于是，摇杆以A点为中心逆时针转动，滑阀右移，压力油进入伺服器油缸的右部空间。与此同时，油缸的左部空间通过油孔与低压油路相通，其中的油被泄放。在压差的作用下，伺服活塞带动喷油泵齿条左移，以减少供油量。当转速恢复到原来数值时，滑阀也回到中央位置，调节过程结束。
当负荷增加，转速降低时，调速过程按相反方向进行。
从上述分析可知，调速器飞球所产生的离心力仅用来推动滑阀，因而飞球的重量尺寸就可以做得较小。而作为放大器的液压伺服器的作用力，则可根据需要，选择不同尺寸的伺服活塞和不同滑油压力予以放大。
但是，在这种调速器中，因为感应元件直接驱动滑阀，无论它朝哪个方向往动，均难准确地回到原来位置而关闭油孔。这样就使柴油机转速不稳定，而产生严重的波动。
为了使调速器能稳定调节，在调速器中还要加入一个装置，其作用是在伺服活塞移动的同时对滑阀产生一个反作用，使其向平衡的位置方向移动，减少柴油机转速波动的可能性。这种装置称为反馈机构。
二、具有刚性反馈机构的液压调速器
它的构造与上述无反馈液压调速器基本相同，只有杠杆义AC的上端A不是装在固定的铰链上，而是与伺服活塞的活塞杆相连。这一改变使感应元件、液压放大元件和油量调节机构之间的关系发生如下的变化。
当负荷减小时，发动机转速升高，飞球向外张开带动速度杆向右移动。此时伺服活塞尚未动作，因此反馈杠杆AC的上端点A暂时作为固定点，杠杆 AC绕A反时针转动，带动滑阀向右移动，把控制孔打开，高压油便进入动力缸的右腔，左腔与低压油路相通。这样高压油便推动伺服活塞带动喷油调节杆向左移动，并按照新的负荷而减少燃油供给量。
在伺服活塞左移的同时，杠杆AC绕C点向左摆动与B点相连接的滑阀也向左移动，从而使滑阀向相反的方向运动。这样在伺服活塞移动时能对滑阀运动产生了相反作用的杠杆装置称为刚性反馈系统。当调节过程终了时，滑阀回到了起始位置，把控制油孔关闭，切断通往伺服油缸的油路。这时伺服活塞就停止运动，喷油泵调节杆随之移动到一个新的平衡位置，发动机就在相应的新负荷下工作。因此，相应于发动机不同的负荷，调速器就具有不同的稳定转速。因为发动机负荷变化时需要改变供油量，所以A点位置随负荷而变。与滑阀相连接的B点在任何稳定工况下均应处于原来的位置，与负荷无关。这样C点的位置必须配合A点作相应的变动，因而导致了转速的变化。假如当负荷减小时，调速过程结束后，滑阀回到中间原来位置时，伺服活塞处于减少了供油量位置，使A点偏左，C点偏右，因C点偏右，弹簧进一步受压，只有在稍高的转速下运转才能使飞球的离心力与弹簧压力平衡。这说明负荷减小时稳定运转后，柴油机的转速比原来稍有升高。同理，当负荷增加时，稳定运转后，柴油机的转速比原来稍有降低。具有刚性反馈的液压调速器，可以保证调速过程具有稳定的工作特性，但负荷改变后，柴油机转速发生变化，稳定调速率d不能为零。
如果要求负荷变化时即要调速过程稳定，又能保持发动机转速恒定不变（即入就必须采用另一种带有弹性反馈系统的液压调运器。
三、具有弹性反馈的液压调速器
它实际上是在"刚性反馈"装置中加入一个弹性环节--缓冲器和弹簧。弹簧的一端同固定的支点相连，而另一端则与缓冲器的活塞相连。缓冲器的油缸同伺服器的活塞成刚体联接。
当发动机负荷减小时，转速增大，飞球的离心力增加。同样，滑阀右移，而伺服活塞则左移，减少喷油泵的供油量。当活塞的运动速度很高时，缓冲器和缓冲活塞就象一个刚体一样地运动。随着伺服活塞5的左移，缓冲器和AC杠杆上的A点也向左移动。这一过程和上述刚性反馈系统的调速器完全相同。但当调速过程接近终了时，滑阀已回到原来的位置，遮住了通往伺服油缸的油路，此时缓冲器和伺服活塞已停留在新负荷相应的位置上。被压缩的弹簧由于有弹性复原的作用，因此使A点带动缓冲器活塞相对于缓冲器油缸移向右方，回到原来位置。缓冲活塞右方油缸中的油经节流阀流到左方。于是，AC杠杆上的各点都恢复到原来的位置，此时调速器的套筒亦因转速复原而回到原来的位置。这样，发动机的转速就保持不变，当负荷增加时，动作过程相反。这种调速器的稳定调速率d为零。

名词解释

转速

转速(Rotational Speed或Rev)是做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数（与频率不同）。常见的转速有额定转速和最大转速等。硬盘转速以每分钟多少转来表示，单位表示为RPM，RPM是Revolutions Per minute的缩写，是转/每分钟。RPM值越大，内部传输率就越快，访问时间就越短，硬盘的整体性能也就越好。

柴油机

柴油发动机是燃烧柴油来获取能量释放的发动机。它是由德国发明家鲁道夫·狄塞尔（Rudolf Diesel）于1892年发明的，为了纪念这位发明家，柴油就是用他的姓Diesel来表示，而柴油发动机也称为狄塞尔发动机（Diesel engine）。

飞锤

　　又名\"流星锤\"。古代系兵器的一种。铁制，多棱，以绳索系之，用以打击敌人。飞锤是内燃机调速器上的一部分，它与油泵的凸轮轴相连，通过凸轮轴旋转，带动飞锤转动，从而推动滑杆移动来调节供油量，进一步达到控制转速的目的。它因次起到防止飞车的作用。