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1、1.2.3 1.2.3 调速器工作原理分析调速器工作原理分析 淮安信息职业技术学院淮安信息职业技术学院 汽车工程系汽车工程系20112011年年2 2月月一、柱塞式喷油泵的速度特性一、柱塞式喷油泵的速度特性l1 1、速度特性、速度特性l 喷油泵的速度特性指供油拉杆位置不变时，喷油泵每一个循环供油量随转速变化的规律。柱塞式喷油泵的速度特性柱塞式喷油泵的速度特性 2、产生喷油泵速度特性的原因 l（1）柱塞运动速度增加时，由于柱塞套筒上的进、回油孔的节流作用，产生早喷晚停。且节流作用随着转速的升高而增加，“早喷”和“晚停”的程度也随着增大。l（2）柱塞运动速度增加时，泄露时间缩短，泄露量减少。3、喷
2、油泵速度特性带来的恶果l（1）转速升高，高速时飞车l每循环供油量增加，充气系数下降，造成油多气少而冒黑烟，形成恶性循环而“超速”（飞车），严重时旋转机件损坏。l（2）转速降低，低速时熄火l每循环供油量减少，充气系数上升，造成油少气多而“游车”（不稳定），甚至熄火。二、调速器的作用二、调速器的作用l当柴油机负荷改变时，自动改变喷油泵供油量的多少，使柴油机始终维持在稳定的转速范围内运转。l注意点：注意点：l对在良好的道路上行驶的汽车来说，多用于限制柴油机的最高转速nmax和保持稳定的最低转速nmin（怠速）。 1、限制最高转速l全负荷时，由于负荷的减小，转速将升高。如图739。当转速超过额定转速n
3、max时，调速器开始自动减油，使扭矩迅速减小，直到nT（停供转速）时即停止供油。nmax与nT差值一般不大于200r/min。2、保持平稳怠速l由于各种必然原因和偶然原因（水温、油温、机温、内部阻力、气门和喷嘴因积碳影响关闭不严或短暂停喷等），会引起起动力的变化，使怠速升高或降低。随转速的降低调速器自动加油，扭矩增加；又随转速的升高调速器自动减油，扭矩减小，使怠速保持稳定。三、调速器的种类三、调速器的种类l按作用原理分为：按作用原理分为：l （1）机械离心式调速器（车用柴油机）l （2）真空膜片式调速器（少数小功率柴油机）l （3）复合调速器l按调节范围分为：按调节范围分为：l （1）等速调速
4、器l （2）两速式调速器l （3）全速式调速器1、两速式调速器l能保持柴油机平稳的怠速，防止游车或熄火；又能限制柴油机不超过某一最大转速，从而防止了超速（飞车）。至于中间转速，则利用人工调节供油量。l多用于车用柴油机。 2、全速式调速器l不但能保持柴油机最低稳定转速和限制最大转速，并能根据负荷的大小保持和调节任一选定的转速的调速器。多用于工况多变和突变的柴油机，如矿用车、越野车、自卸车等。四、离心式调速器的工作原理四、离心式调速器的工作原理l（一） 基本工作原理 离心式调速器工作原理图离心式调速器工作原理图1-喷油泵凸轮轴；2-支撑架；3-飞锤；4-滑套；5-调速弹簧；6-调速杠杆；7-共有拉
5、杆；8-操纵臂；9-调速弹簧支座；10-增速齿轮组a点-自动调节的支撑点；b点-人工调节的支撑点；FA-离心推力；FB-调速弹簧推力；Me-柴油机的转矩；MQ-负荷的阻力矩1、柴油机不工作时l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FA=0，调速器不工作。2、柴油机工作时l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FA和调速弹簧的推力FB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。调速过程：l 当柴油机转速变化，调速器转速变化，飞锤离心力及其推力FA变化，FA和FB失去平
6、衡，滑套位移，调速杠杆移动，供油量变化，柴油机的扭矩上升或下降，与变化了的负荷MQ重新平衡，稳定到接近原来的转速的位置。l （1） 当Me=MQ时柴油机处于平衡状态，稳定的运转；FA=FB，滑套不动，调速器处于平衡状态，维持供油量。l （2） MeMQ时柴油机失去平衡，转速降低；FAMQ时转速升高，FAFB，滑套右移，自动减油，又获得新的平衡。 （二）工作原理分析l 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。l 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；l 如果调速器的预紧力可以由驾驶员任意决定，则能控制任意转速，这就是全速式调速器。l 双速式调速器和
7、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l（1）柴油机的平衡状态Me=MQ。l（2）是调速器的平衡状态FA=FB。 3人工调节和自动调节是互不干涉运动的代数和关系l人工调节的支点是b点；自动调节的支点是a点，是互为支点、互不影响的关系，供油拉杆的位移量，是驾驶员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l 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），由于符合的变化，移动到另一个平衡位置以接近其原来的转
8、速，此过程称为“过渡过程”。在过渡中转速波动的幅度和持续的时间愈小愈好。l注意点：注意点：l 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。 调速器的过渡过程图调速器的过渡过程图 （三） 提高调速器灵敏度和稳定性的结构措施l 1、用增速齿轮提高飞块的转速。l 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的投入工作。l 3、用变刚度调速弹簧，能代替几根弹簧在高低区工作。l 4、用可变的调速杠杆比。l 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。l 当操纵臂在高速位置时滑动销向下移动，杠杆
9、比比较大，大的位移量可提高调速器的灵敏度，有效地防止飞车事故。五、离心调速器的结构形式五、离心调速器的结构形式l基本组成离心元件（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。1、大飞块和浮动杠杆的结构 结构特点：结构特点：l（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，告诉时内外弹簧都起作用。l（2）浮动式调速杠杆，杠杆比可变。l（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 结构特点：结构特点：l（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。l（2）调速杠杆通过支持杆和
10、浮动杠杆间接的操纵齿杆，杠杆比大于1。l（3）摆动式拉力调速弹簧。l（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 结构特点：结构特点：l（1）飞球式离心元件，杠杆比等于1，灵敏度差。l（2）操纵臂间接操纵传动板和供油拉杆，是全速式调速器。 六、两极调速器（六、两极调速器（RP型两速调速器）型两速调速器）l1 1、功用、功用自动控制喷油泵的供油量，使自动控制喷油泵的供油量，使其怠速稳定并防止超速。其怠速稳定并防止超速。2、组成构造 结构特点：l （1 1）重锤部分）重锤部分重锤座、重锤销、重锤、调速弹簧。 a.外为怠速弹簧，支承在上弹簧座和重锤之间
11、。 b.内为高速弹簧，支承在上弹簧座和下弹簧座之间。l （2 2）联动部分）联动部分活动杠杆、调速杠杆、滑动轴、偏心轴、拨动块l （3 3）壳盖部分）壳盖部分3 3、工作原理、工作原理 起动起动l 起动时供油起动时供油量比全负荷量比全负荷再增加再增加20208080。l 加速踏板到加速踏板到底，偏心轴底，偏心轴逆转，调速逆转，调速杠杆以下端杠杆以下端为支点，上为支点，上端向加油方端向加油方向移动最大。向移动最大。 怠速怠速l 加速踏板抬起，怠加速踏板抬起，怠速弹簧压缩，速弹簧压缩，n n一定，一定，P P离离P P弹弹l 内阻内阻、nn、P P离离P P弹、供油量弹、供油量 nn、P P离离P
12、 P弹弹l 重锤在高速弹簧下重锤在高速弹簧下座与重锤座之间；座与重锤座之间；l 只有怠速弹簧参加只有怠速弹簧参加工作；工作；l 根据重锤离心力与根据重锤离心力与怠速弹簧的不断平怠速弹簧的不断平衡，自动控制油量衡，自动控制油量调节拉杆，稳定怠调节拉杆，稳定怠速。速。 中间工作转速中间工作转速l 加速踏板在中间，怠加速踏板在中间，怠速弹簧压缩，高速弹速弹簧压缩，高速弹簧相抵压不动，簧相抵压不动，P P离离P P弹弹 2 2根根 调速器不调速器不起作用。起作用。l 踏板踏下，偏心轴逆踏板踏下，偏心轴逆转，调速杠杆以下端转，调速杠杆以下端为支点带动拉杆加油；为支点带动拉杆加油；l 踏板放松，偏心轴顺踏
13、板放松，偏心轴顺转，调速杠杆以下端转，调速杠杆以下端为支点带动拉杆减油。为支点带动拉杆减油。l 完全由驾驶员控制油完全由驾驶员控制油门。门。 最高转速最高转速l 踏板到底，怠速踏板到底，怠速与高速弹簧压缩，与高速弹簧压缩，n n一定，一定，P P离离=P=P弹弹l 负荷负荷、nn、P P离离P P弹弹 、供、供油量油量、nn、P P离离=P=P弹弹l 高速和怠速弹簧高速和怠速弹簧参加工作自动控参加工作自动控制供油量防止飞制供油量防止飞车。车。 调整调整l 旋拧调整螺母可旋拧调整螺母可同时调整两个弹同时调整两个弹簧的预紧力，即簧的预紧力，即同时调整高速和同时调整高速和怠速；怠速；l 更换合适刚度
14、的更换合适刚度的弹簧或适当在弹弹簧或适当在弹簧下加减垫片可簧下加减垫片可进行单独调整。进行单独调整。l1 1、功用、功用使柴油机在全部工作转速范围内任一转速下稳定工作。七、全速调速器（七、全速调速器（柱塞式泵全程调速器）柱塞式泵全程调速器）2、组成构造 结构特点：l（1 1）飞球部分：）飞球部分：花盘、飞球组、推力盘花盘、飞球组、推力盘l（2 2）调速联动部分）调速联动部分: :调速弹簧、高速和调速弹簧、高速和怠速调整螺钉、全负荷油量调节螺杆怠速调整螺钉、全负荷油量调节螺杆l（3 3）壳盖部分）壳盖部分3 3、工作原理、工作原理a.a.踏板不变，调速踏板不变，调速叉不变，叉不变，n n一定，一
15、定，P P离离=P=P弹弹b.b.负荷负荷nPnP离离P P弹弹 供油量供油量 n Pn P离离=P Pc.c.踏板变化，踏板变化，P P弹弹变化，与之平衡变化，与之平衡的的n n就变化就变化4、工作过程、工作过程 起动起动l 踏板踩到底，调速叉抵高速螺钉，三根弹簧被压踏板踩到底，调速叉抵高速螺钉，三根弹簧被压缩，只有起动弹簧工作，出现启动加浓间隙。缩，只有起动弹簧工作，出现启动加浓间隙。只有起动弹簧参加工作只有起动弹簧参加工作 怠速怠速l 踏板抬起，调速叉抵怠速螺钉，起动和怠速弹簧踏板抬起，调速叉抵怠速螺钉，起动和怠速弹簧参加工作，高速弹簧呈自由状态。参加工作，高速弹簧呈自由状态。起动与怠速
16、弹簧参加工作起动与怠速弹簧参加工作 中间工作转速中间工作转速l 踏板在中间，调速叉在怠速螺钉与高速螺钉之间，踏板在中间，调速叉在怠速螺钉与高速螺钉之间，三个弹簧工作。三个弹簧工作。起动、怠速与高速弹簧参加工作起动、怠速与高速弹簧参加工作 最高转速最高转速l 踏板到底，调速叉抵高速螺钉，三根弹簧予紧力踏板到底，调速叉抵高速螺钉，三根弹簧予紧力最大。最大。 起动、怠速与高速弹簧参加工作起动、怠速与高速弹簧参加工作5、调整：、调整：l 调整怠速调整螺钉和高速限制螺钉。调整怠速调整螺钉和高速限制螺钉。l 调整调节螺柱调整调节螺柱6、油量校正装置、油量校正装置 作用作用l 短时超负荷时，随转短时超负荷时，随转速的降低而额外增加速的降低而额外增加供油量供油量 构造构造l 校正弹簧、座、调节校正弹簧、座、调节螺母螺母 工作工作l 突然超负荷时突然超负荷时nPnP离离P P弹，校正弹簧弹，校正弹簧压缩，供油量压缩，供油量 调整调整旋拧调节螺母旋拧调节螺母