第一講調(diào)速與機(jī)械式調(diào)速器

第一講調(diào)速與機(jī)械式調(diào)速器第一頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一第一講第一節(jié)

柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)

第二節(jié)

機(jī)械式調(diào)速器

第二頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一第一節(jié)

柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)一、調(diào)速器的作用是什么？

二、調(diào)速器有哪些種類?

三、超速保護(hù)裝置的作用是什么？

第三頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一1.什么是調(diào)速？為什么要調(diào)速？改變柴油機(jī)的油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，使其轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)到規(guī)定的轉(zhuǎn)速范圍。第四頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一1.調(diào)速——改變柴油機(jī)的油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，使其轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)到規(guī)定的轉(zhuǎn)速范圍

2.－－

柴油機(jī)的不同轉(zhuǎn)速和負(fù)荷是通過(guò)改變循環(huán)噴油量來(lái)獲得的。在一定的外界負(fù)荷條件下，供給柴油機(jī)一定燃油量，使柴油機(jī)發(fā)出的功率與外界負(fù)荷平衡，柴油機(jī)就在有一轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)行。船用柴油機(jī)的外界負(fù)荷是經(jīng)常變動(dòng)的，欲使柴油機(jī)的功率與新的外界負(fù)荷相適應(yīng)，就應(yīng)該及時(shí)改變噴油量。為了使柴油機(jī)在選定的轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)行，必裝有調(diào)速裝置，通過(guò)它自動(dòng)地改變柴油機(jī)噴油泵的噴油量，以適應(yīng)外界負(fù)荷的變化。一、調(diào)速器的作用什么是調(diào)速？為什么要調(diào)速？第五頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一1.使柴油機(jī)隨著負(fù)荷的變化，迅速自動(dòng)地調(diào)整供油量，穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。2.限制最高轉(zhuǎn)速，防止飛車。3.保證柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不低于最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。一、調(diào)速器的作用第六頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一二、調(diào)速器的分類（一）接轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍分類1、極限調(diào)速器2、定速調(diào)速器3、雙制式調(diào)速器4、全制式調(diào)速器第七頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一二、調(diào)速器的分類1、極限調(diào)速器

2、定速調(diào)速器3、雙制式調(diào)速器4、全制式調(diào)速器

用以限制柴油機(jī)的最高轉(zhuǎn)速，以防止柴油機(jī)發(fā)生飛車事故，只有當(dāng)轉(zhuǎn)速超過(guò)某一規(guī)定值時(shí)才起作用。

第八頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一二、調(diào)速器的分類1、極限調(diào)速器

2、定速調(diào)速器

3、雙制式調(diào)速器4、全制式調(diào)速器它可以使柴油機(jī)保持在所規(guī)定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

第九頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一二、調(diào)速器的分類1、極限調(diào)速器

2、定速調(diào)速器

3、雙制式調(diào)速器

4、全制式調(diào)速器它有高、低兩個(gè)轉(zhuǎn)速控制點(diǎn)，用以限制最高轉(zhuǎn)速及改善柴油機(jī)怠速工況的穩(wěn)定性。第十頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一二、調(diào)速器的分類1、極限調(diào)速器

2、定速調(diào)速器

3、雙制式調(diào)速器

4、全制式調(diào)速器

它可在柴油機(jī)全部轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)任意選定不同的轉(zhuǎn)速，并能自動(dòng)調(diào)節(jié)燃油量保持選定的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定不變。

第十一頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一二、調(diào)速器的分類（二）按作用原理分類1、機(jī)械調(diào)速器2、液壓調(diào)速器3、電子調(diào)速器第十二頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一二、調(diào)速器的分類1、機(jī)械調(diào)速器

2、液壓調(diào)速器3、電子調(diào)速器

它直接利用飛鐵（飛重）產(chǎn)生的離心力與調(diào)速?gòu)椈蓮埩χg的不平衡力去移動(dòng)油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來(lái)穩(wěn)定柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速。

第十三頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一二、調(diào)速器的分類1、機(jī)械調(diào)速器

2、液壓調(diào)速器

3、電子調(diào)速器

它利用飛鐵產(chǎn)生的離心力與調(diào)速?gòu)椈蓮埩χg的不平衡力去操縱液壓伺服器（油壓放大器），利用液壓作用產(chǎn)生更大的動(dòng)力去移動(dòng)油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)節(jié)柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速。

第十四頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一二、調(diào)速器的分類1、機(jī)械調(diào)速器

2、液壓調(diào)速器

3、電子調(diào)速器信號(hào)監(jiān)測(cè)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用電氣方式。第十五頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一三、超速保護(hù)裝置

為了防止在調(diào)速器損壞時(shí)造成柴油機(jī)超速損壞，確保柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)安全，按我國(guó)有關(guān)規(guī)定，凡標(biāo)定功率大于220kW的船用主機(jī)和船用柴油發(fā)電機(jī)還應(yīng)分別裝設(shè)超速保護(hù)裝置，以防主機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)120％標(biāo)定轉(zhuǎn)速和柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)115％標(biāo)定轉(zhuǎn)速。第十六頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)器－－對(duì)曲軸轉(zhuǎn)速隨時(shí)進(jìn)行測(cè)定和監(jiān)測(cè)。當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到規(guī)定限值時(shí)，發(fā)出準(zhǔn)確而穩(wěn)定的信號(hào)，觸發(fā)伺服機(jī)構(gòu)動(dòng)作。三、超速保護(hù)裝置伺服機(jī)構(gòu)－－指揮和帶動(dòng)停車機(jī)構(gòu)動(dòng)作。停車機(jī)構(gòu)－－切斷燃油供應(yīng)或停止氣缸進(jìn)氣，使柴油機(jī)停車。第十七頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一第二節(jié)

機(jī)械式調(diào)速器一、機(jī)械式調(diào)速器的結(jié)構(gòu)和工作原理二、調(diào)速器的性能指標(biāo)第十八頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一一、機(jī)械式調(diào)速器的結(jié)構(gòu)和工作原理7－1第十九頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一第二十頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一二、調(diào)速器的性能指標(biāo)（一）調(diào)速器的靜態(tài)指標(biāo)

1、穩(wěn)定調(diào)速率δ2

2、轉(zhuǎn)速波動(dòng)率Φ或轉(zhuǎn)速變化率

3、不靈敏度ε

（二）調(diào)速器的動(dòng)態(tài)指標(biāo)1、瞬時(shí)調(diào)速率δ1

2、穩(wěn)定時(shí)間ts

第二十一頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一二、調(diào)速器的性能指標(biāo)（一）調(diào)速器的靜態(tài)指標(biāo)

1、穩(wěn)定調(diào)速率δ2

2、轉(zhuǎn)速波動(dòng)率Φ或轉(zhuǎn)速變化率

3、不靈敏度ε

第二十二頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一1、穩(wěn)定調(diào)速率δ2nomaxnb第二十三頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一1、穩(wěn)定調(diào)速率δ2

它是指當(dāng)操縱手柄在標(biāo)定供油位置不變，柴油機(jī)在標(biāo)定工況穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)突卸全部負(fù)載，調(diào)速器起作用使柴油機(jī)重新穩(wěn)定運(yùn)行后，其最高空載轉(zhuǎn)速（空車穩(wěn)定轉(zhuǎn)速）n0max與標(biāo)定轉(zhuǎn)速nb之差同標(biāo)定轉(zhuǎn)速nb比值的百分比。第二十四頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一

穩(wěn)定調(diào)速率δ2用來(lái)衡量調(diào)速器的準(zhǔn)確性。調(diào)速器存在調(diào)速率（也稱速度降）說(shuō)明當(dāng)外界負(fù)荷變化時(shí)，柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速會(huì)有少量波動(dòng)，其值較小就表示準(zhǔn)確性好；如果δ2過(guò)大，不僅對(duì)被帶動(dòng)的工作設(shè)備的穩(wěn)定工作不利，即便對(duì)空轉(zhuǎn)時(shí)柴油機(jī)零件的磨損也是有害的。

穩(wěn)定調(diào)速率的大小應(yīng)根據(jù)柴油機(jī)的用途和要求而定，我國(guó)海船建造規(guī)范規(guī)定：船用主機(jī)調(diào)速器的穩(wěn)定調(diào)速率應(yīng)不超過(guò)10％，船用發(fā)電柴油機(jī)調(diào)速器的穩(wěn)定調(diào)速率應(yīng)不超過(guò)5％。對(duì)于單臺(tái)柴油機(jī)允許δ2＝0，它表示柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速不會(huì)隨外界負(fù)荷變化而保持恒速運(yùn)轉(zhuǎn)。但在幾臺(tái)柴油機(jī)并聯(lián)工作時(shí)，為了按比例均衡分配負(fù)載，各柴油機(jī)的穩(wěn)定調(diào)速率δ2必須相等且不為零。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定第二十五頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一2、轉(zhuǎn)速波動(dòng)率Φ或轉(zhuǎn)速變化率柴油機(jī)在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)速也會(huì)產(chǎn)生微小的波動(dòng)，轉(zhuǎn)速的變化程度可用“轉(zhuǎn)速波動(dòng)率Φ”或“轉(zhuǎn)速變化率”來(lái)評(píng)價(jià)，兩者定義不同，均用來(lái)衡量調(diào)速器的穩(wěn)定性。

表征穩(wěn)定工況下轉(zhuǎn)速波動(dòng)的大小，Ф≤0.25％～0.5％，表征其轉(zhuǎn)速變化的大小≤0.5％～1％。第二十六頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一3、不靈敏度ε

當(dāng)柴油機(jī)外界負(fù)荷有點(diǎn)變化并引起轉(zhuǎn)速微量增加或減少時(shí)，調(diào)速器不會(huì)立即作出反應(yīng)去改變供油量，而要到轉(zhuǎn)速變化量足夠大時(shí)，調(diào)速器才開始起到噴油量的調(diào)節(jié)作用。這種現(xiàn)象稱為調(diào)速器的不靈敏性，通常用不靈敏度ε來(lái)表示不靈敏性的大?。?/p>

一般規(guī)定在標(biāo)定轉(zhuǎn)速時(shí)ε≤1.5％～2％，在最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時(shí)ε≤10％～13％。第二十七頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一3、不靈敏度ε不靈敏度過(guò)大會(huì)引起柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致調(diào)速器失去作用，甚至產(chǎn)生飛車事故。不靈敏度ε隨柴油機(jī)轉(zhuǎn)速高低會(huì)有差異，當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)，因調(diào)速器預(yù)緊力較小，產(chǎn)生張力也小，而傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的阻力卻反而增大，造成不靈敏度加大。第二十八頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一二、調(diào)速器的性能指標(biāo)（二）調(diào)速器的動(dòng)態(tài)指標(biāo)1、瞬時(shí)調(diào)速率δ1

2、穩(wěn)定時(shí)間ts

第二十九頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一1、瞬時(shí)調(diào)速率δ1⑴突卸負(fù)荷瞬時(shí)調(diào)速率

⑵突加負(fù)荷瞬時(shí)調(diào)速率

船用主機(jī)一般要求δ1≤10％～12％，

船用發(fā)電柴油機(jī)要求δ1≤10％。

第三十頁(yè)，共三十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一2、穩(wěn)定時(shí)間ts

穩(wěn)定時(shí)間是指突卸（或突加）全負(fù)荷后，轉(zhuǎn)速開始波動(dòng)到轉(zhuǎn)速達(dá)到新的穩(wěn)定范圍（指轉(zhuǎn)速波動(dòng)率Ф不大于規(guī)定值）為止的時(shí)間。

穩(wěn)定時(shí)間ts越短，說(shuō)明轉(zhuǎn)速消除得快，調(diào)速器的穩(wěn)定性越好。ts一般限制在5s～10s，