柴油机的调节

多年来，人们曾认为发动机的调节是一种不可捉摸的事 情。自从控制论提出以后，就把它建立在较为科学的基础之上 了。不过在某些较困难的实际应用中，仍然不得不祈求上苍 “喷洒圣水”。这些问题皆因发动机远非一种简单易于分析 的装置。在其特性之中，存在许多抑制，延迟，非线性度和 极限，使得发动机难以控制。 

调节基本上属于控制论中的一个专门分科，它涉及一些 通常称作调节器的系统。调节器是用来保持某些被控变量为 常量(例如发动机的等速控制)的系统或装置。它与通常用 于提高精度，增加响应速度，加快变化动作的伺服机构完全 不局。为达到所要求的调节性能，发动机调节系统，常采用 一种在调节范围内能使发动机产生必需的响应和发生所需动 力的伺服机构。最新型的发动机调节器就是如此。

  在深入讨论以前，让我们提个问题“为什么一定需要→ 个调节器?”

  概括地说是由于下列两个基本原因；

  (a) 提供准确的速度控制；

  (b) 保护发动机避免出现危险工况。

  按照一般经验，一台小型汽油机，譬如摩托车发动机， 没有也不需要调节器。发动机由驾驶员直接操纵，驾驶员按自己需要的工况加以控制，发动机转速由化油器节气门的动 作而自行调节。有趣的是，在某些汽油驱动的割草机上，可 以见到一些简单的调节器，在那些汽油机上用冷气流中的风 标叶片来检测速度，叶片由弹簧平衡，作用于化油器的风门上。

  另一方面，在柴油机上燃料和空气的供给随着速度提高而增多，因此它很容易飞车，在极高速度下将使柴油机白身损坏。使用大型柴油机时，通常需要十分准确地控制发动机的转速、负荷等。同时，在柴油机内部安装防护装置，预防出现操作人员不能直接控制的有害工况。一套严格设计的调 节系统，应提供全部必须的调节功能，同时，发动机设计应包括一个单独的超速分离装置，一旦调速器失灵，由它来保全发动机。 

重点论述柴油机，因此下面讨论的所有问题，涉及 的都只是柴油机的调节。详细地阐述了大中型以及低速柴油机的调节，这些柴油机的调节要求十分严格。小型车用柴油机的调节性能，一般不要求很精确，用较为简单的机构就能实现。在本章后面部分将介绍这些装置。 

一些其它原动机，特别是燃气轮机，汽轮机(蒸汽透 平),水轮机，风动机，双燃料及火花点火气体发动机，它 们使用的各种调节器几乎和柴油机上使用的完全一样，不过 每种调节器还有它们自己的特点和要求，此处不作赘述。 

为了使本文能在一个合理的范围内对发动机的调节作出综合的评价，曾对基本的控制方式和有关的教学模型进行了 理论推导。