第八章 柴油机的调速装置
最新模块八柴油机的调速装置
导致调速器失去作用发生飞车，一般规定在标定转
速时ε≤(1.5~2)%；而在最低稳定转速时
ε≤(10~13)%。
2．动态指标
1）瞬时调速率δ1 突卸全负荷瞬时调速率
1nmin nbnomax10% 0
式中：nmax——突卸100％负荷时的最高瞬时转速； nb——突卸100％负荷前的稳定转速（标定转速）。
我国有关规范要求发电柴油机的≯10％；（突加50％
后再加50％全负荷）≯10％。
2）稳定时间ts 指从突加（或突减）全负荷后转速刚偏离最高空载 转速的波动范围（或标定转速的波动范围）到转速 恢复到标定转速的波动范围（或最高空载转速的波 动范围）为止所需时间（s）。我国有关规范规定， 交流发电机ts≯5s。
具有弹性反馈机构的调速器，当负荷增加时, 调速器没 有静速差，即δ2=0。
目前船舶上广泛采用同时具有弹性反馈机构和刚性
反馈机构的双反馈液压调速器。这种调速器稳定性高， δ2大小可调，转速调节精度和灵敏度高。】
液压调速器的特点是：具有广阔的转速调节范围、
调节精度和灵敏度高，稳定性好，广泛用于船舶大、 中型柴油机。但其结构复杂，管理要求高。
④机械调速器的设定转速取决于调速弹簧的预紧力， 预紧力越大，设定转速越高，而弹簧的预紧力是通过 调节螺钉加以调节。逆时针旋出螺钉，弹簧的预紧力 降低，设定转速下降；反之，顺时针旋进螺钉，弹簧 的预紧力增加，设定转速升高。
优缺点：机械调速器的工作能力较小，其灵敏度和
精度均较差，但其结构简单，维护方便。多用于中、 小型柴油机。
③当外负荷增加、转速降低时，调速过程按相反方向进行。
缺点：调速系统的惯性，
使滑阀动力活塞的运动 总滞后于柴油机转速的 变化，调节过程转速波 动、不稳定，无法满足 使用要求。为了使调速 器能稳定调节，应在调 速器中加入一种装置， 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 位置的方向移动，减少 柴油机转速波动的可能 性。这种装置称为反馈 机构。
船舶柴油机柴油机调速装置
?
弹簧式：结构简单，动作后需人工复位。
?
气压式和液压式：作用力大且可自动复位；但结构复杂，管理要求高
? C.停车机构：使柴油机断油停车。
第三节. 调速器性能指标
? 调速器动作过程分析
? 一. 动态指标
? 负荷变化时，柴油机从
? 一个稳定工况过渡到另
? 一个稳定工况，其间经
? 历了几次转速的波动才
? 稳定下来，这段过程称
? 超速保护装置的结构组成：
? A.转速监测器：对曲轴转速进行测定和鉴别，当转速达到规定值时，发出准
?
确而稳定的信号，触发伺服机构动作。（离心式，电磁式，气压式。离
?
心式利用飞铁---弹簧测定转速；电磁式利用电磁感应原理测定转速；气
?
压式利用增压空气的压力来测定转速，用于机械增压的小型机）
? B.伺服结构：接受信号后立即停油或减速（动作要有足够的强度和幅度）
3. 弹性反馈液压调速器
? 如果既要调速过程稳定；又要
? 实现恒速调节，就必须采用带
? 有弹性反馈的液压调速器。
?
在液压调速器中增加了一
? 个弹性环节，它由缓冲器12，
? 补偿活塞11，补偿弹簧10，节
? 流针阀13等组成。
? 当柴油机负荷减小时，转
? 速升高，飞重离心力增大，于
? 是滑阀右移，伺服活塞左移并
②.转速感应机构 由飞重 39，调速弹簧 8，调速 杆38组成。锥形调速弹簧 8下 端作用在调速杆 38上，调速 杆下端与浮动杆 35相铰接，浮 动杆右端与小反馈活塞铰接。 中间与滑阀 36的杆端铰接。这 样当转速变化时，飞重张开和 合拢，并通过调速杆和浮动杆 使滑阀上下移动。
③.伺服放大机构 控制滑阀 36、滑阀套筒 34、伺 服活塞 23及有关油路组成。 控制滑阀套筒 34由驱动轴 28带 动回转，柴油机稳定运转时滑 阀正好将套筒 34的控制孔 27封 闭。如 n↑则飞铁外张，滑阀上 行，伺服活塞下部空间通过控 制孔 27 卸压， 23 下移减油。
三、柴油机调速装置
三、 柴油机的调速装置
调速器的定义：
能够根据柴油机负载的大小自动调节 供油量，使柴油机转速维持在规定范 围内的调速装置称为调速器。
第一节 柴油机的调速 1、 调速的必要性 2、 调速器的类型 3、 调速器的工作原理
A机械调速器 B液压调速器
一、 调速的必要性
1 船舶主机 2 发电柴油机
2
二、 调速器的类型
1按调速范围分类 (1) 极限调速器 (2) 定速调速器 (3)双制式调速器 (4)全制式调速器
2按执行机构分类 (1) 机械式调速器 (2) 液压调速器 (3) 电子调速器 2
三 机械式调速器 特点：
不能恒外负荷增加时， 调节后转速稍低。
2
四 液压式调速器
柴油机的调速装置题库4-0-8
柴油机的调速装置题库4-0-8问题：[单选]指出下述调速器的性能指标中不属于静态性能指标的是（）。
Ⅰ.瞬时调速率δ1Ⅱ.稳定调速率δ2Ⅲ.转速波动率Ⅳ.不灵敏度εⅤ.稳定时间tsⅥ.转速变化率ΦA.A．Ⅰ＋ⅤB.B．Ⅱ＋ⅢC.C．Ⅱ＋ⅣD.D．Ⅱ＋Ⅵ评定调速器性能有静态和动态两种特性指标：调速器的静态性能指标是指柴油机稳定运转中的性能指标，主要包括：（1）稳定调速率δ2；（2）转速波动率Φ或转速变化率φ；（3）不灵敏度ε。
动态特性指标是指在柴油机负荷变化时，调速系统过渡过程的性能，它表示调速过程的稳定性。
调速器的动态特性指标有瞬时调速率δ1和稳定时间ts。
问题：[单选]表征调速器动作灵敏性的参数是（）。
A.A．瞬时调速率δ1B.B．稳定时间tsC.C．转速波动率D.D．不灵敏度柴油机在运转中，表征转速变化量足够大时调速器才能起作用的性能参数是不灵敏度ε，ε值越小，表示调速器动作灵敏性越好。
问题：[单选]机械式调速器调速弹簧长期使用后弹性变差对调速器性能的影响是（）。
A.A．稳定调速率δ2变小B.B．稳定性提高C.C．准确性下降D.D．灵敏度变差(世界杯四强 /)问题：[单选]当要增高柴油机转速时，对机械调速器应（）。
A.A．增大调速弹簧预紧力B.B．降低调速弹簧预紧力C.C．增加调速弹簧刚度D.D．增加调速弹簧直径问题：[单选]为了降低柴油机设定转速，对机械调速器应作如下调节（）。
A.A．改变调速弹簧刚度B.B．改变调速弹簧的硬度C.C．调节螺钉顺时针方向旋进D.D．调节螺钉逆时针方向旋出机械调速器的设定转速取决于调速弹簧的预紧力，预紧力越大，设定转速越高，而弹簧的预紧力是通过调节螺钉加以调节。
逆时针旋出调节螺钉，使调节弹簧的预紧力降低，与之平衡的飞重离心力也减小，则柴油机设定转速下降；反之，顺时针旋进调节螺钉，使调节弹簧的预紧力增加，与之平衡的飞重离心力也提高，则柴油机设定转速升高问题：[单选]根据机械调速器的工作特点，当外负荷降低时，其稳定后转速与原转速相比是（）。
《船舶柴油机》柴油机调速装置
性越好。δ2 在国外称速度降 （speed drop）
我国规定：交流发电机 δ2 ≯ 5% ； 船舶主机δ2 ≯ 10%
单台柴油机运转： δ2 可为 0 ，表明柴油机恒速运转，调速准确性高
多台柴油机并联运行： 各机稳定调速率δ2必须相等但不得为 0
2. 转速波动率 Φ
转速变化率Ψ
Φ=100%[( ncmax - nm )/ nm]
作用：保证调速过程中转速稳定。动作原理分析
⑥静速差机构（速度降机构）
组成：静速差旋钮2、凸轮1、顶杆4、拉紧弹簧3、可调支持销6、静速差杆
7和静速差指针5.
动作原理：它是一种刚性反馈机构，不仅能使调节过程稳定；而且还能调
节稳定调速率δ2 ，以满足调节过程的稳定性及并车运行的需要。
我国有关规范规定：交流发电柴油机 ts ≯ 5秒；船舶主机 ts ≯ 10秒
二. 静态指标
1.稳定调速率 δ2
在标定工况下的稳定调速率是指当操作手柄置于标定供油位置时，最高
空转转速与标定转速之差同标定转速比值的百分数。即：
δ2 = （nomax -nb）/ nb 100%
稳定调速率 δ2 用来衡量调速器的准确性，其值越小，表示调速器的准确
弹簧式：结构简单，动作后需人工复位。
气压式和液压式：作用力大且可自动复位；但结构复杂，管理要求高
C.停车机构：使柴油机断油停车。
第三节. 调速器性能指标
调速器动作过程分析
一. 动态指标
负荷变化时，柴油机从
一个稳定工况过渡到另
一个稳定工况，其间经
历了几次转速的波动才
柴油机调速控制原理分解课件
执行器
根据控制器的指令调节柴 油机的供油量，从而改变 柴油机的转速和功率输出。
调速系统的工作原理
闭环控制
调速系统采用闭环控制方式，根 据柴油机的实际运行状态不断调 整供油量，使柴油机保持稳定运行。
PID控制算法
调速系统通常采用PID控制算法， 根据柴油机的转速偏差和负荷变 化计算出供油量的调整量，实现 精确控制。
04
CATALOGUE
定义
保持柴油机在负载变化时 转速恒定的控制策略。
实现方式
通过调节喷油泵供油量， 使柴油机输出扭矩与负载 扭矩平衡，从而保持转速 稳定。
应用场景
适用于需要恒定转速的负 载，如发电机、压缩机等。
极限调速控制策略
定义
在柴油机达到最高或最低转速时， 限制其继续加速或减速的控制策略。
原理
电子调速器的工作原理是基于闭环控制理论，通过不断地检 测柴油机的实际转速和设定转速的差值，经过控制算法处理 后输出控制信号，调节燃油供给量，使柴油机转速稳定在设 定值附近。
电子调速器的优点与缺点
优点
具有调节精度高、响应速度快、稳定性好、能够实现远程控制和自动化控制等 优点，可以适应不同工况和负载变化，提高柴油机的动力性和经济性。
对比诊断法 将故障柴油机与正常柴油机进行对比，通过观察 两者运转时的差异，判断故障原因。
柴油机调速系统故障排除实例分析
实例一
柴油机怠速不稳。经检查发现怠速调整不当，调整后故障排除。
实例二
柴油机游车。经检查发现调速器内部运动件磨损松旷，更换相关零 件后故障排除。
实例三
柴油机飞车。经检查发现调速器内机油过多，放出多余机油后故障 排除。
机械离心式调速器工作原理
• 当柴油机负荷减小时，转速升高，飞锤离心力增大，向外甩开， 通过调速杠杆拉动油门拉杆减小油门开度，使柴油机转速下降； 反之，当负荷增大时，转速降低，飞锤离心力减小，向内收拢， 通过调速杠杆推动油门拉杆增大油门开度，使柴油机转速上升。 如此反复调节，使柴油机在不同负荷下保持稳定转速。
柴油机的调速装置
03
CATALOGUE
调速装置结构与组成
主要部件介绍
01
调速器
根据柴油机负荷变化，自动调节喷 油泵供油量，以维持恒定转速。
转速传感器
实时监测柴油机转速，将信号传递 给调速器。
03
02
喷油泵
根据调速器指令，定时定量向柴油 机喷油。
执行器
接收调速器指令，驱动喷油泵齿条 或滑套移动，改变供油量。
04
辅助系统功能说明
怠速稳定系统
在柴油机怠速时，自动调节供油量，保持转速稳定。
超速保护系统
当柴油机转速超过设定值时，自动切断供油，防止飞车。
故障诊断与显示系统
实时监测调速装置工作状态，出现故障时及时报警并显示故障信 息。
关键参数设置与调整方法
怠速转速设置
根据柴油机实际需求和工作环境，调整怠速转 速至合适范围。
最高转速限制
未来市场需求预测
01
工程机械市场
随着基础设施建设和城市化进程 的推进，工程机械市场对柴油机 的需求将持续增长。
02
03
农业机械市场
船舶市场
农业机械化程度的提高将带动柴 油机市场的增长。
全球贸易和航运市场的复苏将推 动船舶柴油机市场的需求增长。
THANKS
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诊断方法与步骤
外观检查
听诊检查
检查调速器外观有无损坏、渗漏油迹，连 接部件是否紧固可靠，排除外部故障。
启动柴油机，倾听调速器工作声音，判断 内部零件有无异响，如飞锤、弹簧等部件 是否工作正常。
触摸检查
测试检查
用手触摸调速器外壳，感受其工作温度， 判断是否存在过热现象。正常情况下，调 速器外壳温度应适中，无烫手感觉。
大连海事大学继续教育学院(函授)教学周历
大连海事大学继续教育学院（函授）教学周历版本：K 修改状态：0 DMU －2－095－1课程名称： 船舶柴油机 2013~2014 学年 第 1 学期 专业、层次、年级： 轮机工程专科12级 主讲教师： 刘勤安 教材名称： 主推进动力装置 中国海事服务中心组织编写 2008函授站站长签字：函授站大连海事大学继续教育学院（函授）教学周历版本：K 修改状态：0 DMU －2－095－1课程名称：船舶电气设备及系统 2013 ~2014 学年 第1学期 专业、层次、年级：轮机工程专科12级 主讲教师： 张春来 教材名称：《船舶电气（自学教材）》、《船舶电气培训教材》函授站站长签字：函授站大连海事大学继续教育学院（函授）教学周历版本：K 修改状态：0 DMU －2－095－1课程名称： 轮机英语听力与会话 2013 ~2014 学年 第 1 学期 专业、层次、年级： 轮机专科2012级 主讲教师： 段绪旭 教材名称： 轮机英语听力与会话/中海服/交通函授站站长签字：函授站大连海事大学继续教育学院（函授）教学周历版本：K 修改状态：0 DMU －2－095－1课程名称： 船舶辅机 2013 ~2014 学年 第 1 学期专业、层次、年级：轮机专科2012级 主讲教师： 陈海泉 教材名称： 《船舶辅机》2010版陈海泉编，大连海事大学出版社函授站站长签字：函授站轮机工程专科2012级船舶辅机平时作业第一次作业1.泵的性能参数有哪些？2.写出泵的工作扬程表达式，并说明每一项的物理意义。
3.写出并简要说明保证泵正常吸入条件的表达式。
4.写出并简要说明保证泵正常排出条件的表达式。
5.简述影响往复泵容积效率的主要因素。
6.往复泵上为何要设空气室，对空气室的管理应注意哪些问题？7.简述影响往复泵正常吸入的因素。
8.简述往复泵工作时没有水排出的可能原因。
9.简述齿轮泵流量不能太大的原因。
10.简述影响齿轮泵容积效率的因素。
第一节 柴油机的调速
3）双制式调速器：维持最低转速和限制最 高转速，用于对低速性要求较高或带有 离合器的中小型船舶主机 4）全制式调速器：柴油机的全部运转范围 内均能自动调节供油量以保持任一设定 转速不变。广泛用于船舶主机及发电柴 油机
2按执行机构分类 1）机械式（直接作用式）：直接利用飞重产 生的离心力去移动执行机构 2）液压式（间接作用式）：飞重产生的离心 力控制液压放大机构，并不直接移动执行 机构。它与机械式转速感应元件都是利用 力平衡原理（调速弹簧预紧力与飞重离心 力平衡） 3）电子调速器：信号监测或执行机构采用电 气方式
第八章 柴油机的调速装置 第一节 柴油机的调速
一、调速的必要性 1船舶主机 若喷油泵的供油量不变而外负荷增加 （如海面阻力增加），柴油机在较低转速下 稳定运转；反之，若外负荷降低，则柴油机 在较高转速下稳定运转。故柴油主机有自动 变更转速以适应外界负荷变化的能力。为了 防止主机运转中超速，我国规定船舶主机必 须要装限速器，使主机转速不超过115％nb
2船舶发电柴油机 若喷油泵的供油量不变而外界负荷增 加，柴油机会降速并最终停车；反之， 当外界负荷减少时，柴油机将增速并最 终飞车。故发电柴油机自身没有自动调 速能力，必须装设定速调速器，且要求 有差调节（机械式或液压表盘式调速器， 液压表盘式最佳）
二、调速器类型 1按调速范围分类 1）极限调速器：只用于限制柴油机的最高 转速不超过某规定值，而在转速低于此称单制调速器，用于发 电柴油机
《柴油机调速装置》课件
按照规定润滑油品对调速装置进行润滑。
检查调整
定期对调速装置进行检查和调整，确保其性能稳 定。
调速装置的常见故障及排除方法
故障一
调速不稳定，转速波动大
排除方法
检查调速弹簧是否正常，调整弹 簧预紧力。
故障二
调速范围过小或过大
排除方法
检查燃油喷射系统是否正常，调 整喷油嘴和高压油泵。
故障三
发动机无法启动或启动困难
排除方法
检查油泵和油路是否正常，调整 油量调节阀。
05 柴油机调速装置的应用与 案例分析
调速装置的应用领域
工业领域
柴油机调速装置在工业领域中广 泛应用于发电机组、船舶、工程 机械等，用于控制柴油机的转速 和输出功率，确保设备的稳定运
行。
农业领域
在农业机械中，柴油机调速装置 能够根据作业需求调节柴油机的 转速，提高作业效率和性能，如
多领域应用
随着柴油机应用领域的不断扩大，柴油机调速装置将在更多领域得 到应用和推广，如新能源领域、航空航天领域等。
根据需要，将传感器和执行器与调速 器正确连接，确保线路连接良好，无 短路或断路。
调速装置的调试方法
静态调试
动态调试
在调速装置安装完成后，进行静态调试， 检查调速器、传感器和执行器的功能是否 正常。
在柴油机运行时，进行动态调试，观察调 速装置在不同工况下的性能表现，调整相 关参数以达到最佳效果。
负载测试
02 柴油机调速装置的工作原 理
调速装置的基本原理
调速装置的基本原理是通过改变 柴油机的供油量或供油规律，来
调节柴油机的转速或功率。
调速装置的主要功能是保持柴油 机在各种工况下的稳定运转，并 实现对其转速和功率的有效控制
柴油机调速装置
Koukiepin
轮机维护与修理
Introduction to ship
轮机知识
[ 19 ]
液压调速器
一、液压调速器的分类 1、无反馈液压调速器（直接作用式）
p217 p568
218 图8一4 p569图2.7一6这种调速器在实际中是不能使用的。
2、刚性反馈液压调速器（间接作用式）
p219 图8一5 p570图2.7一7保证调速过程中具有一定稳定调速率。
轮机知识
[ 9 ]
二、静态指标
1、稳定调速率δ2
p215 p566
根据国家标准，调速器在标定工况下的稳定调速率δ2为：
δ2=（ n最高空载转速– n标定）/n标定× 100％ 我国有关规定：主机δ2 ≯ 10％ ；交流发电机δ2 ≯ 5％ 。
稳定调速率δ2 用来衡量调速器的准确性，其值愈小，表示 调速器的准确性愈好。
Koukiepin
轮机维护与修理
Introduction to ship
轮机知识
[ 4 ]
二、调速器的类型
2、按执行机构的结构原理分
p213 p563
（1）机械式调速器（直接作用式调速器）
它是直接利用飞重产生的离心力去移动油量调节机构来调整柴油机的转 速。其结构简单、工作可靠、维护方便，广泛应用于中小型柴油机上。
柴油机的调速装置课件
03
柴油机调速装置的调试和 维护
调试前的准备工作
检查调速装置的安装是否正确
01
确保调速装置的安装符合设计要求，各部件连接牢固，没有松
动现象。
清理调速装置表面
02
用干净的布擦拭调速装置表面，去除灰尘和污垢，保证调试过
程的准确性。
检查油路是否畅通
03
检查柴油机供油系统，确保油路畅通，没有堵塞或漏油现象。
02
柴油机调速装置的结构和 工作原理
调速器的结构
飞锤式调速器
由飞锤、调速弹簧、调速杠杆和 调速杆等组成，通过飞锤的离心
力作用来调节供油量。
齿杆式调速器
由齿杆、调速弹簧、滑阀和滑阀套 等组成，通过齿杆的位移来调节供 油量。
电子式调速器
由传感器、控制单元和执行器等组 成，通过传感器监测柴油机转速， 控制单元计算并发出控制指令，执 行器调节供油量。
要求
操作人员应具备严谨的工作态度和高度的责任心，能够准确判断和处理设备运 行中的异常情况，确保柴油机调速装置的安全、稳定运行。
THANKS
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调试过程
调整怠速
根据设计要求，调整柴油机的怠速，保证其在合适的范围内。
检查调速性能
通过调整调速装置的参数，检查柴油机的调速性能是否符合要求， 确保柴油机在负载变化时能够稳定运行。
测试安全保护装置
检查调速装置的安全保护装置是否正常工作，如超速保护、过载保 护等。
维护和保养
01
02
03
定期检查
定期对调速装置进行检查 ，包括各部件的连接是否 牢固、油路是否畅通等。
调速装置的作用
调速装置的主要作用是保持柴油 机在各种工况下的稳定运转，并 能在必要时迅速降低柴油机的转 速或停车。
第八章发动机特性了解：柴油机调速器的原理。理解：发动机特性曲线
第八章发动机特性了解：柴油机调速器的原理。
理解：发动机特性曲线变化的原因。
掌握：汽、柴油机特性曲线的意义，实验方法。
发动机性能指标随调整情况及运转工况而变化的关系称为发动机特性。
随调整情况而变化的关系称为调整特性，如点火调整特性、燃料调整特性、喷油调整特性。
随运转情况而变化的称为使用特性，如速度特性、负荷特性。
第一节发动机的速度特性进气门开度一定或油量调节机构位置一定，发动机的性能指标（Me 、Ne、ge）随转速而变化的关系称为发动机的速度特性。
节气门开度最大或油量调节机构位置最大时，发动机的速度特性称为全负荷速度特性，或外特性，其它称为部分负荷速度特性。
因为外特性代表发动机最高性能，以研究外特性为最重要。
一、汽油机的外特性1、Me曲线Me∝p e∝k1.ηv/α .ηi.ηm汽油机在节气门开度不变而转速变化时，α基本不变.1）从低速到中速①进气滞后角逐渐相当，ηv↑。
②涡流↑燃速↑；散热与漏气损失↓，ηi↑。
③机械损失略有↑，ηm略有↓。
所以，Me↑到最大。
2）中速到高速①进气滞后角太大，惯性未利用，ηv↓。
汽油机的外特性曲线②燃烧所占曲轴转角增大，ηi↓。
③机械损失↑很多，ηm↓很大。
所以，Me开始↓。
2、Ne曲线Ne ∝Me 、n1）低速到中速n ↑ Me↑所以Ne↑迅速。
2）中速到高速n ↑ Me缓慢↓所以Ne↑到最大。
3）高速后n↑少 Me↓很多，所以Ne↓。
3、ge曲线ge∝1/ηiηm中速，ηi最大ηm最大，所以ge最小。
二、柴油机的外特性当油量调节机构固定在标定功率循环供油量位置时的速度特性。
1、Me曲线Me∝∆g∙ηi∙ηm∆g：n↑喷油泵速度特性∆g↑中速较大ηi：中速最大ηm：中速较大所以，中速Me最大。
Me曲线较平坦：n↑↑∆g↑部分抵消ηi↓与ηm↓的影响。
2、Ne曲线Ne∝Menn↑ Me平坦，在一定的转速范围内，功率几乎与转速成正比增加，Ne↑。
3、ge曲线ge∝1/ηiηm中速，ηi最大ηm最大，所以ge最小。
第八章 柴油机调速装置
nc max c min n 100 % nm
3）不灵敏度ε
定义：当柴油机在一定负荷下稳定运转时，因调速器存 在间隙、摩擦和阻力等，转速稍有变化，调速器不能立 即改变供油量，直到转速变化量足够大时调速器才能开 始起到调节供油的作用，这种现象称调速器的不灵敏性， 国外称为盲区（Dead band）。 我国用不灵敏度ε表示不灵敏区域的大小。其计算公式 为：
2．按执行机构分类 （1）机械式（直接作用式）调速器；小中型柴油机 （2）液压（间接作用式）调速器；大中型柴油机 （3）电子调速器
第二节 超速保护装置
是一种运转安全装置，与调速器不同
它只能限制柴油机转速，本身无调速特性 在柴油机正常运转范围内不起作用 由转速监测器、伺服机构和停车机构等组成
4）调节机构
组成：由动力活 塞23、输出轴12 及油量调节杆13 等组成。 作用：动力活塞 23上下运动，通 过杠杆机构转动 输出轴12，操纵 油量调节杆13， 以调节供油量。
5）恒速（弹性）反馈机构
组成：由大反馈活塞33、小反馈 活塞30、上下反馈弹簧29、补偿 针阀31、反馈杠杆45和40、可调 活动支点47、反馈指针46以及反 馈油路等组成。 作用：保证调速过程中转速稳定。 反馈杠杆45、40连接在调速器的 输出轴12上，由12驱动。动力活 塞23在转动输出轴12的同时，经 过反馈机构使浮动杆35绕A点摆 动，从而使控制滑阀36上下移动， 使其提前回复至中央位臵。
2）稳定时间ts
按试验时负荷的突卸与突加，δ1分突卸负荷瞬时调速率和突加负荷 瞬时调速率： 1）突卸负荷瞬时调速率：指柴油机先在标定工况（nb）下稳定运行，
海船船员考试：柴油机的调速装置题库一
海船船员考试：柴油机的调速装置题库一1、单项选择题（江南博哥）关于UG8表盘式液压调速器的速度设定机构说法正确的是（）。
A．调速电机通过调速旋钮设定转速B．调速电机轴与调速齿轮弹性连接C．调速旋钮与调速齿轮弹性连接D．顺时针转动调速旋钮设定转速降低答案：B解析：UG8表盘式液压调速器的速度设定机构是由两部分组成：其一由调速旋钮、传动齿轮和调速齿轮组成；其二由调速电机及与调速齿轮（蜗轮）机构等组成。
前者用于调速器前手动调节，后者用于配电盘处遥控，均通过改变调速弹簧的预紧力改变柴油机的稳定转速。
2、单项选择题船用主机及发电柴油机均可使用的调速器是（）。
A．定速调速器B．极限调速器C．全制调速器D．机械调速器答案：C3、单项选择题按表盘式液压调速器的正确使用要求，其负荷限制旋钮在柴油机启动时的正确调整位置是（）。
A．0格B．5格C．7～8格D．10格答案：B解析：按照表盘式液压调速器的正确使用要求，柴油机起动时为防加速过快应将负荷限制旋钮置于“5”，待起动之后运转正常将负荷限制旋钮转至“10”或规定位置。
4、单项选择题柴油机装设调速器的主要目的是当外界负荷变化，通过改变（）来维持或限制柴油机规定转速（）。
A．喷油压力B．喷油定时C．循环供油量D．喷油时间答案：C5、单项选择题在液压调速器中补偿针阀开度过大，补偿指针在过大刻度，对反馈的影响是（）。
A．均使反馈增强B．前者使反馈减弱，后者使反馈增强C．前者使反馈增强，后者使反馈减弱D．使反馈减弱答案：B解析：若反馈指针指向“最大”位置．反馈行程过大，使反馈增强，控制滑阀过早提前复位而产生供油量调节不足，转速波动大。
若补偿针阀开度过大，节流作用减弱，负反馈作用减弱，滑阀复位滞后，造成供油量调节过度。
6、单项选择题根据我国有关规定，船用发电柴油机当突御全负荷后稳定时间ts应不超过（）。
A．7sB．5sC．3sD．2s答案：B7、单项选择题UG8表盘式液压调速器的恒速反馈机构主要由下列部分组成（）。
柴油机调速控制原理ppt课件
04
柴油机调速系统的性能评价
静态性能评价指标
调速精度
01
衡量调速系统输出转速与设定转速之间的偏差程度，以百分比
表示。
调速范围
02
调速系统能够控制的最低到最高转速的范围。
稳态误差
03
在稳定状态下，输出转速与设定转速之间的误差。
动态性能评价指标
响应速度
调速系统从接收到转速变化信号到实际转速开始变化所需的时间 。
超调量
在动态过程中，输出转速超过设定转速的最大偏差值。
调节时间
调速系统从接收到转速变化信号到实际转速稳定在新的设定值所 需的时间。
抗干扰性能评价指标
抗干扰能力
调速系统在受到外部干扰（如负载变化、电源电压波动等）时，保 持输出转速稳定的能力。
鲁棒性
调速系统对于参数摄动和外部干扰的敏感程度，鲁棒性越强，系统 越稳定。
定期清洗供油系统中的滤清器 、油管等部件，确保油路畅通 。
更换磨损件
对磨损严重的油泵、调速器等 部件进行更换，确保供油和调 速稳定。
调整油门拉杆
对油门拉杆进行调整，确保拉 杆灵活且位置正确。
06
柴油机调速控制原理实验
实验目的与要求
01
掌握柴油机调速系统的 基本组成和工作原理。
02
了解柴油机调速系统的 性能指标及评价方法。
实验步骤与操作
01
6. 实验结束
02
03
04
关闭柴油机，切断电源和燃油 供给。
清理实验现场，将工具和仪表 归位。
完成实验报告，对实验结果进 行深入分析和讨论。
实验结果与分析
根据实验数据，绘制柴油机性 能曲线图，如功率曲线、油耗 曲线等。
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n2 n1 100% nm
n2 nm n1
一般规定 在标定转速时ε≤（１．５～２）％， 在最低稳定转速时ε≤（１０～１３）％。
我国用不灵敏度ε 表示不灵敏区域的大 小。 不灵敏度过大，会引起柴油机转速不 稳定，严重时会导致调速器失去作用发 生飞车。一般规定在标定转速时， ε≤(1.5~2)%；而在最低稳定转速时， ε≤(10~13)%
④全制式调速器——在从最低稳定转速到最高转 速的全部运转范围内，均能自动调节喷油量以 保持任一设定转速。此调速器广泛应用于船舶 主机和柴油发电机组。
2、按执行机构分类 ①机械式调速器——直接利用飞重产生的离 心力去移动油量调节机构，以调节柴油机的 转速。 ②液压调速器——通过液压伺服器将飞重产 生的离心力加以放大，使用放大后的动力去 移动油量调节机构。 ③电子调速器——转速信号监测或执行机构 采用电气方式的调速器。
nm
100 %
转速变化率φ=
nc max nc min 100% nm
一般，在标定工况时，Φ≤(0.25~0.5)%; φ≤(0.5~1)%。
③不灵敏度ε 当柴油机在一定负荷下稳定运转时，由于调速机构中 存在间隙、摩擦和阻力，若转速稍有变化，调速器并 不立即改变供油量。直到转速变化量足够大时，调速 器才能开始起到调节供油的作用。这种现象称为调速 器的不灵敏性。
ts δ
+
1
t δ
1 -
2) 稳定时间ts 稳定时间ts——指从突加（或突减）全负 荷后，转速刚偏离最高空转转速（或全 负荷稳定转速）的波动范围到转速恢复 到全负荷稳定转速（或最高空载转速） 的波动范围为止所需时间。
我国有关规范规定，交流发电机的稳定 时间不得大于5s。
第二节 调速器的结构和工作原理
船舶柴油机
第八章 柴油机的调速装置
调速装置——根据柴油机负载的变化自动调节供油量，
维持其规定的转速范围。
第一节 柴油机的调速
一、 调速的必要性
二、 机械式调速器 三、 调速器的类型 四、调速器的性能指标 五、超速保护装置
一、 调速的必要性
1、船舶主机的调速 具有自动调节转速 以适应外界负荷变 动的能力
一、机械调速器
二、液压调速器的工作原理
1 2 3
无反馈液压调速器 刚性反馈液压调速器 弹性反馈液压调速器
三、液压调速器的典型结构
Woodward UG液压调速器 Woodward PGA型液压调速器
机械式调速器
转速调节螺钉 滑动套筒
调速弹簧
加油 减油
飞重
飞重架
转轴
机械式调速器的组成： 机械式调速器的飞重 和调速弹簧组成转速 感应元件，按力平衡 系统工作。
调速原理
当柴油机发出的功率与 外界的负荷刚好平衡时
柴油机转速稳定，飞重产 生的离心力与调速弹簧的 预紧力平衡，油量调节杆 停留在某一供油量位置。
若外界负荷突然减小，柴 油机发出的功率大于外界 负荷时
柴油机转速升高，飞重产生的 离心力大于弹簧的预紧力，使 套筒上移，增加弹簧的压缩量， 同时通过角拉杆推动油量调节 杆向减油方向移动。当调节过 程结束时，柴油机的功率与外 界负荷在彼此都减小了的情况 下恢复平衡，调速器的飞重稳 定在新的位置，飞重的离心力 和调速弹簧的作用力也在彼此 都增加的情况下达到新的平衡 状态。
n0 max nb 2 100% nb
衡量调速器的准确性
主机不超过10% 发电机不超过5%
②转速波动率Φ或转速变化率φ ——用来表征在稳 定运转时，柴油机转速的变化程度，主要是由柴油 机回转力矩不均匀而引起的。但两者的定义不同： 转速波动率Φ= n (n ) n
c max c min m
1、按调速范围分类 ①极限调速器（限速器）——只用于限制 柴油机的最高转速不超过某规定值，在转 速低于此规定值时不起调节作用。此种调 速器仅用于船舶主机，目前已很少单独使 用。
②单制式调速器（定速调速器）——在负荷变化 时，能使柴油机转速保持在规定范围内。此种 调速器应用于发电柴油机。
③双制式调速器——能维持柴油机的最低运转转速， 并可限制其最高转速。中间转速由人工手动调节。 此种调速器用于对低速性能要求较高或带有离合器 的中小型船用主机。
若外界负荷突然增大， 柴油机发出的功率小 于外界负荷时 调速器的动作与外界 负荷减少时相反，飞 重离心力和弹簧的作 用力在彼此都减小的 情况下达到平衡状态
机械式调速器的特点和适用范围 机械式调速器不能保持柴油机调速前后的转速不变， 即外负荷改变后，不能使柴油机恢复到原来的转速。 外负荷减少时，调速后的转速比原来的转速稍高； 外负荷增加时，调速后的转速比原来的转速稍低。 产生这种转速差的根本原因是转速感应元件与油量调 节机构之间是刚性连接。 机械式调速器只能用于中小功率的柴油机。其灵敏 度和精度都比较差。 结构简单 维修方便
四、调速器的性能指标
调速器的性能好坏直接影响柴油机运转的稳定性 和可靠性。调速器装机后，应对柴油机进行突变 负荷试验，以分析调速器的工作性能。
柴油机进行突变负荷试验时得到的调速过程变化曲线
图中，n0max——最高空载转速； nmin——最低瞬时转速；
nb——全负荷稳定转速； nmax——最高瞬时转速。
评定调速器性能有两种工作指标
1.调速器的静态指标：用来评价调速器起作用之前和
之后稳定过程的特性
1)稳定调速率δ２ 2)转速波动率或转速变化率 3)不灵敏度ε 2.调速器的动态指标：用来评价调速系统过渡过程的
性能指标。
1)瞬时调速率δ１ 2)在标定 供油位置时，最高空载转速n0max与标定转速 nb之差同标定转速nb比值的百分数。
2、船舶副机的调速 若喷油泵的供油量不变而外界负荷增加，柴油机 会降速并最终停车；反之，当外界负荷减少时， 柴油机将增速并最终飞车。故发电柴油机自身没 有自动调速能力，必须装设定速调速器。
发电柴油机必须装设定速调速器，保证负荷
变化时柴油机的转速基本不变 。
二、调速器的类型 按调速范围分类 按执行机构分类
1) 瞬时调速率δ１
突减负荷瞬时调速率
1
1
nmax nb 100% nb
突加负荷瞬时调速率
nmin n0 max nb
100%
我国有关规范要求发电柴油机的δ１＋≯１０％；δ1－(突加50%后 再加50%全负荷)≯10%。
n/nb nmax/nb n0max/nb nb/nb nmin/nb ts