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柴油机调速特性分析报告 一、前言2 二、柴油机调速的分类2 2.1按照结构和工作原理来分类2 2.1.1机械式调速器2 2.1.2液压式调速器3 2.1.3 电子式调速器4 2.2 功能分类的机械4 2.2.1 定速调速器4 2.2.2 全程调速器5 2.2.3 两级式调速器5 2.2.4 复合式调速器7 三、结论7 -1 - 一、前言 发动机当负荷减小时，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。 柴油机本身的速度特性不能满足大多数从动机械的要求，因为其扭矩曲线比较平坦，当 外界阻力矩有少量变化时柴油机转速就会有很大波动。这对柴油机及其从动机械的正常运转 不利，因此柴油机需装设调速器，调速器可根据外界阻力矩的变化，自动调节供油量，从而 使柴油机保持在所要求的转速下稳定运转。 二、柴油机调速的分类： 不同的调速器会导致柴油机具有不同的调速特性，调速特性表征了柴油机克服外界阻力 矩波动时保持稳定工作的能力，按功能来分类，柴油机调速器可分为以下几种： • 定速调速器 • 两极调速器 • 全程调速器 • 复合式调速器 按照结构和工作原理来分类，柴油机的调速器可分为以下形式： • 机械式调速器 • 液压式调速器 • 电子调速 -2 - 2.1 按照结构和工作原理来分类 2.1.1机械式调速器 最早机械式调速器是1874年由James发明的离心式机械调速器目前广泛应用的机械式 调速器，如下图所示，利用飞锤旋转时产生的离心力与调速器弹簧回位力之间的平衡的原理 来实现调速过程的，当转速变化时，飞锤的转动即转变为滑套及其相连接的喷油泵齿杆的移 动，以达到调节喷油泵循环供油量的目的。 图：机械式 由于飞锤所产生的调节力在低速时较小，故这种调速器只适用于高速的中小功率柴油机， 对大型柴油机，由于油量调节机构磨擦阻力较大，加之柴油机转速不高，若再采用纯机械式 飞锤，势必要增加飞锤与调速质量与尺寸，使调速器的结构十分笨重而导致灵敏度降低。 60 WOODWARD 2301/EG-3P - 早在二十世纪 年代，美国 公司推出 型电 液调速器，实 际上都是液压与机械结构或液压与电子控制结合的调速器 2.1.2液压式调速器 在液压式调速器中，转速感应元件仍采用离心式飞锤，其功能只是将转速变化的信息转 换为控制液压机构滑阀的运动，而调节力的放大、连接喷油泵齿杆的助力活塞的运动、齿杆 运动信号或转速的反馈以及其他许多附加功能，均由液压系统来完成。 -3 - 图：液压式调速器 2.1.3 电子式调速器 在电子调速器中，不采用离心飞锤来作为转速感应元件，而是用各种电测方法来确定转 速的大小，而且转速的测量、设定、比较与调节均采用电子控制，因此整个系统具有很高的 响应速度与调节精度，也易于准确地实现恒速调速，能够满足柴油发电机组的无差并联运行 的要求，因此是一种有发展前途的调速器。 图：电子式调速器 2.2 功能分类的机械 2.2.1 定速调速器 发电用柴油机要求在外界负荷（用电量）变化时能保持恒定的转速，以保证发电机的电 压和频率恒定。若外界负荷减少而喷油量不变，则柴油机的功率就会大于外负荷而使转速升 高，转速升高后又进一步扩大了功率的不平衡，使转速继续升高以致发生飞车，反之，若外 界负荷增加而喷油量不变，柴油机转速就会降低并最终导致停车。所以，发电柴油机自身没 有