调速器的功能及工作原理

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，才能保持柴油机稳定运行。

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调节作用，使柴油机在各种转速下都能稳定运转。

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型调速器结构

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之间的某一位置。若此时柴油机由于某种原因转速降低，则飞锤离心力减小，在怠速弹簧的作用下，飞锤移向回转中心，同时带动角形杠杆和调速套筒，使调速杠杆下端的铰接点以滑块为支点向左移动，调速杠杆则推动供油量调节齿杆向右移，增加供油量，使转速回升。反之，当转速增高时，飞锤的离心力增大，飞锤便压缩怠速弹簧远离回转中心，同样通过角形杠杆和高速套筒使调速杠杆下端的铰接点以滑块为支点向右移动，而供油量调节齿杆则向左移动，减小供油量，使转速降低。可见，调速器可以保持怠速转速稳定。

3)中速

将调速手柄从怠速位置移至中速位置，供油量调节齿杆处于部分负荷供油位置，柴油机转速较高，飞锤进一步外移直到飞锤底部与内弹簧座接触为止。柴油机在中等转速范围内工作时，飞锤的离心力不足以克服怠速弹簧和高速弹簧的共同作用力，飞锤始终紧靠在内弹簧座上而不能移动，即调速器在中等转速范围内不起调节供油量的作用。但此时驾驶员可根据汽车行驶的需要改变调速手柄的位置，使调速杠杆以其下端的铰接点为支点转动，并拉动供油量调节齿杆增加或减少供油量。

4)最高转速

将调速手柄置于最高速挡块上，供油量调节齿杆相应地移至全负荷供油位置，柴油机转速由中速升高到最高速。此时，飞锤的离心力相应增大，并克服全部调速弹簧的作用力，使飞锤连同内弹簧座一起向外移到一个新的位置。在此位置，飞锤离心力与弹簧作用力达到新的平衡。若柴油机转速超过规定的最高转速，则飞锤的离心力便超过调速弹簧的作用力，使供油量调节齿杆向减油方向移动，从而防止了柴油机超速。

5)停车

将调速手柄置于停车挡块上，调速杠杆以其下端的铰接点为支点向左摆动，并带动供油量调节齿杆向左移到停油位置，柴油机停车，调速器飞锤在调速弹簧的作用下抵靠在安装飞锤的轴套上。

(三)附加装置

1.怠速稳定弹簧

在RQ型调速器盖上装有怠速稳定弹簧，其安装位置刚好与供油量调节齿杆相对，它对调节齿杆的移动起限位和缓冲作用。有了怠速稳定弹簧，怠速更加稳定。

2.转矩平稳装置

转矩平稳装置安装在滑动销内，其作用是缓冲高速时喷油泵供油量调节齿杆的振动，借以消除柴油机转矩的波动。当把调速手柄移向高速并与最高速挡块接触时，转矩平稳装置中的弹簧3首先被压缩，同时供油量调节齿杆移至全负荷供油位置。若此时柴油机转速升高，当飞锤的离心力超过调速弹簧的作用力时，飞锤开始向外移动，但调节齿杆并不立即向减油方向移动，而是在转矩平稳装置中的弹簧伸长复原后，调节齿杆才开始移动，从而减缓了调节齿杆的频繁移动或振动，使柴油机输出的转矩趋于平稳。

3.转矩校正装置

转矩校正装置的功用是校正喷油泵供油量随转速的变化特性，也就是校正柴油机转矩随转速变化的特性，以使喷油泵的供油量与吸入气缸的空气量相匹配。转矩校正有正校正与负校正两种。供油量随转速下降而增加的校正为正校正；相反，供油量随转速下降而减少的为负校正。前者用于高速范围，后者用于低速范围。

全程式调速器

机械离心式全程调速器的结构形式很多，有与柱塞式喷油泵配套的，也有装在分配式喷油泵体内的，但其工作原理却基本相同。下面仅以VE型分配泵的调速器为例，说明机械离心式全程调速器的基本结构及工作原理。

(一)VE型分配泵调速器结构

(二)VE型分配泵调速器工作原理

全程式调速器的基本调速原理是，由于调速器传动轴旋转所产生的飞锤离心力与调速弹簧力相互作用，如果两者不平衡，调速套筒便会移动。调速套筒的移动通过调速器的杠杆系统使供油量调节套筒的位置发生变化，从而增减供油量，以适应柴油机运行工况变化的需要。

1.起动

起动前，将调速手柄推靠在最高速限止螺钉上。这时调速弹簧被拉伸，弹簧的张力拉动张力杠杆绕销轴N向左摆动，并通过板形起动弹簧使起动杠杆压向调速套筒，从而使静止的飞锤处于完全闭合的状态。与此同时，起动杠杆下端的球头销将供油量调节套筒向右拨到起动加浓供油位置C，供油量最大。起动后，飞锤的离心力克服作用在起动杠杆上的起动弹簧的弹力，使起动杠杆绕销轴N向右摆动，直到抵靠在张力杠杆的挡销上。此时，起动杠杆下端的球头销向左拨动供油量调节套筒，供油量自动减少。

2.怠速