简单机械离心式调速器的构造与工作原理简述

（1）简单机械离心式调速器构造 简单机械离心式调速器的结构主要由离心元件（飞块）、调速弹簧（压簧、拉簧、扭簧）、传动定位和调整机构（杆式、板式和杠杆之类）三大部分组成，如图5-33所示。

图5-33 离心式调速器的基本结构

1）大飞块和浮动杠杆的结构。如图5-34所示，其结构特点如下：

①离心元件是两个大飞块，内装压缩式调速弹簧。外弹簧在怠速时起作用，高速时内外弹簧都起作用。

②浮动式调速杠杆，杠杆比可变。

③操纵臂直接操纵调速杠杆。

2）锥形飞块和倒挂式调速杠杆机构。如图5-35所示，其结构特点如下：

①两个飞块收拢时成锥形，张开时成圆柱形，其内臂联动。结构紧凑，灵敏度高。

②调速杠杆通过支持杆和浮动杠杆间接的操纵齿杆，杠杆比大于1。

③摆动式拉力调速弹簧。

图5-34 大飞块和浮动杠杆的结构

④操纵臂是通过拉簧间接地操纵调速杠杆和供油齿杆，是全速式调速器（RSV）。

3）球盘式结构。如图5-36所示，其结构特点如下：

图5-35 锥形飞块和倒挂式调速杠杆机构

图5-36 球盘式结构

①飞球式离心元件，杠杆比等于1，灵敏度差。

②操纵臂间接操纵传动板和供油拉杆，是全速式调速器。

（2）简单机械离心式调速器的工作原理

1）柴油机不工作时：如图5-37所示，操纵臂和供油拉杆在熄火位置，调速弹簧的预紧力使滑套左移，飞锤收拢，离心力推力F_A=0，调速器不工作。(www.xing528.com)

图5-37 离心式调速器原理简图

2）柴油机工作时：操纵臂和供油拉杆处于某一工作位置。装在喷油泵凸轮轴后端的飞锤旋转，飞锤在离心力的作用下向外张开。离心力产生的轴向推力F_A和调速弹簧的推力F_B在某一转速下相平衡，使调速器和喷油泵保持在相应位置处工作。

当柴油机转速变化，调速器转速变化，飞锤离心力及其推力F_A变化，F_A和F_B失去平衡，滑套位移，调速杠杆移动，供油量变化，柴油机的转矩M_e上升或下降，与变化了的负荷M_Q重新平衡，稳定到接近原来的转速的位置。

①当M_e=M_Q时，柴油机处于平衡状态，稳定地运转；F_A=F_B，滑套不动，调速器处于平衡状态，维持供油量。

②M_e＜M_Q时，柴油机失去平衡，转速降低；F_A＜F_B，滑套左移调速器失去平衡，自动加油，又获得新的平衡。

③M_e＞M_Q时，转速升高，F_A＞F_B，滑套右移，自动减油，又获得新的平衡。

3）工作原理的分析。

①一定的调速弹簧的刚度和预紧力对应一定的柴油机转速。如果调速弹簧有两个刚度和预紧力，就能控制两个转速，这就是双速式调速器；如果调速器的预紧力可以由驾驶人任意决定，则能控制任意转速，这就是全速式调速器。双速式调速器和全速式调速器的最大区别除工作点不同外，关键在于是否直接操纵供油拉杆或利用调速器间接操纵供油拉杆。

②柴油机稳定运转，必须达到两个平衡：一是柴油机的平衡状态M_e=M_Q；二是调速器的平衡状态F_A=F_B。

③人工调节和自动调节是互不干涉运动的代数和关系。人工调节的支点和自动调节的支点是互为支点、互不影响的关系，供油拉杆的位移量是驾驶人和调速器二者分别操纵或同时操纵所产生的位移代数和。

④调速器的稳定性。调速过程不是复位，而是在一定的转速范围内获得新的平衡点，这是由于调速弹簧较前略有变软或变硬。在一个平衡位置（选定的转速），由于负荷的变化，移动到另一个平衡位置以接近其原来的转速，此过程称为“过渡过程”。在过渡过程中转速波动的幅度和持续的时间越小越好，如图5-38所示。

可见，负荷多变和突变的柴油机，在工作中其供油拉杆是在振荡中不断过渡。在一定范围内维持新的平衡，平衡是短暂的，不平衡是经常的。

（3）提高调速器灵敏度和稳定性的结构措施 调速器工作时灵敏度和稳定性不够将导致柴油发动机“游车”现象。柴油机“游车”是指调速器在工作中转速波动幅度过大，即忽高忽低运转，主要是运动零部件松动，调速器弹簧疲劳失调所致。提高柴油机调速器灵敏度和稳定性的方法主要有：

1）用增速齿轮提高飞块的转速。

图5-38 调速器的过渡过程图

2）采用几个刚度不同的调速弹簧，在高速和低速工作区先后投入工作。

3）用变刚度调速弹簧，能代替几根弹簧在高低区工作（摆动式拉力调速弹簧）。

4）用可变的调速杠杆比。调速杠杆比是指供油拉杆的位移量与滑套的位移量之比。

当操纵臂在怠速位置时——滑动销向上移动，杠杆比较小，以提高怠速工况的稳定性。

当操纵臂在高速位置时——滑动销向下移动，杠杆比较大，大的位移量可提高调速器的灵敏度，有效地防止飞车事故。