摘要：2100柴油機為控制轉(zhuǎn)速，實用中通常裝備轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器即調(diào)速器以實現(xiàn)噴油量與機器負荷的平衡。調(diào)速器通過連續(xù)不斷地調(diào)整燃油系統(tǒng)中的油量控制設(shè)備來控制每循環(huán)的各缸噴油量以維持柴油機轉(zhuǎn)速。本論文主要根據(jù)2100柴油機的具體特點對調(diào)速器的各個部件的參數(shù)進行改進，從而提高調(diào)速器的額定功率與使用壽命。

關(guān)鍵詞：調(diào)速器;機械式;轉(zhuǎn)速;離心力

1 ?研究目的與意義

柴油機是動力裝置的核心部分，它的發(fā)展已經(jīng)有一百多年的歷史，給人類的生產(chǎn)、生活帶來了非凡的便利，也給人類社會的發(fā)展提供了不同凡響的動力。在一個多世紀的發(fā)展過程中，柴油機技術(shù)先后出現(xiàn)了三次質(zhì)的飛躍[1]，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到了比較完善的程度，作為柴油機整體一部分的調(diào)速器也發(fā)展的很快，它是柴油機設(shè)計和制造過程中不可或缺的重要環(huán)節(jié)，它根據(jù)負荷變化情況，自動調(diào)節(jié)噴油泵循環(huán)供油量，并協(xié)助駕駛員穩(wěn)定柴油機轉(zhuǎn)速。為了使柴油機在負荷變化的情況下，在需要的某一轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)，防止意外熄火和超速運行，柴油機上必須安裝調(diào)速裝置，以保證柴油機穩(wěn)定運行[2]。調(diào)速器通過連續(xù)不斷地調(diào)整燃油系統(tǒng)中的油量控制設(shè)備來控制每循環(huán)的各缸噴油量以維持柴油機轉(zhuǎn)速。

2 ?調(diào)速器的設(shè)計計算

本設(shè)計2100柴油機機械離心式調(diào)速器的基本參數(shù)如下：

穩(wěn)定調(diào)速率：6% ? ? ? ? ? ? ? ? 轉(zhuǎn)速（標定）：1500rpm

標定工作能力：9kgf·cm ? ? ? ?一組飛球座重：100g·m2

不靈敏度：0.30% ? ? ? ? ? ? ? ?最低空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：250rpm

2.1 從標定工況到最高空轉(zhuǎn)時的調(diào)速套筒位移

2.2 調(diào)速器靜力分析

為了方便起見，將調(diào)速器簡化為圖1所示，推力盤在軸向受到兩個方向相反的力，一個力是由于調(diào)速器旋轉(zhuǎn)時飛球產(chǎn)生的離心力Pr對錐形推力盤產(chǎn)生的正壓力Pn在軸向的分力Px，力圖使推力盤向右推開，使附在推力盤上的油門拉桿向減油方向移動;另一個力是由于調(diào)速彈簧預緊力所產(chǎn)生的推力F，力圖使推力盤向左移動，使噴油泵增加油量。

推力盤的位置決定于離心力（稱為支持力）和彈簧的推力（稱為恢復力）之間的平衡，試分析如下：

當轉(zhuǎn)速為零時，飛球處于最低位置，飛球中心到轉(zhuǎn)軸中心距離為rmin，而推力盤處于最左邊的位置，作為推力盤位移的計算起點，即為Z=0位置。

當柴油機處于某一轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時，則調(diào)速器也處于相應轉(zhuǎn)速下工作，飛球由位置1移至位置2下工作，飛球中心旋轉(zhuǎn)半徑由rmin增至r，其增量為Δr，同時飛球中心沿軸向移動了Δ距離，而推力盤相對于飛球中心旋轉(zhuǎn)平面又向右移動了一個Δ距離，因此，推力盤相對驅(qū)動盤共移動了2倍Δ距離，即Z=2·Δ。

2.2.1 飛球離心力

3 ?結(jié)論

經(jīng)過近幾十年來的發(fā)展，現(xiàn)代船用柴油機已經(jīng)發(fā)展到一個較高的技術(shù)水平。從世界的發(fā)展來看內(nèi)燃機的發(fā)展，內(nèi)燃機肯定會有一個更廣闊的市場，而且發(fā)展前景一片大好。今后隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，將會對船用柴油機提出更高的要求，船舶柴油機也將繼續(xù)發(fā)展改進。當前柴油機的發(fā)展可以概括為：以節(jié)能為中心，充分兼顧到排放與可靠性的要求，全面提高柴油機性能。

目前所有的柴油機上都裝有調(diào)速器，這是柴油機工作過程的特點所要求的。本文設(shè)計主要根據(jù)2100柴油機調(diào)速器的各個部件的參數(shù)進行改進，從而提高了額定功率與使用壽命，使調(diào)速器在空負荷到最大負荷時供油拉桿移動的矩離減短，節(jié)省供油量，從而節(jié)約能源。隨著技術(shù)的不斷進步，會更加優(yōu)化調(diào)速器的設(shè)計，從而使內(nèi)燃機發(fā)揮更大的價值。

總之，雖然內(nèi)燃機已有很長的發(fā)展史，但是相信在以后，內(nèi)燃機的發(fā)展將會越來越快，它一定會給人類帶來更多的便利。

參考文獻：

[1]王鈞效，房克信，陸家祥，等.柴油機電控噴油技術(shù)的發(fā)展動態(tài)[J].國外內(nèi)燃機，2001.

[2]劉杰.現(xiàn)代柴油機使用與檢測[M].北京：人民交通出版社，2000.

[3]王堅.船舶柴油機監(jiān)測與故障診斷技術(shù)研究[J].內(nèi)燃機與配件，2018（01）：152-153.

作者簡介：閆佳兵（1985-），男，遼寧葫蘆島人，講師，學士，研究方向為船舶動力工程技術(shù)。