柴油机的不同转速是通过改变每一循环的喷油量获得的。在一定的外界负荷条件下，供给柴油机一定燃油量，使柴油机发出的功率与外界负荷相平衡，柴油机就在某一转速下稳定运行。 船用柴油机的外界负荷是经常变动的，欲使柴油机的功率与新的外界负荷相适应，就应及时改变喷油量。为了使柴油机在选定的转速下稳定运行，必须装有专门的调速装置─一调速器，通过它自动地改变柴油机喷油泵的喷油量，以适应外界负荷的变化。
发电柴油机要求在外界负荷（用电量）变化时能保持恒定的转速，以保证发电机输出的电压和频率恒定，满足并车及供电需要。所以发电柴油机必须装设定速调速器，确保外界负荷变化时，柴油机的转速基本不变。
用作船舶推进的柴油机，受装载、风力、波浪及水流等影响，外负荷（船舶阻力）会忽大忽小。但为了保证主机在特殊航行条件下（风浪中螺旋桨露出水面、断轴、掉桨）的安全，根据我国有关规定必须装“极限调速器”（简称限速器），当主机转速增至115％标定转速时自动切断燃油供给。另外，为了避免海况变化造成的主机转速上下波动，提高柴油机的工作可靠性和工作寿命，通常都在主机上装设“全制式调速器”，使转速不随外界负荷变化而产生波动。
常见的机械调速器是直接利用飞块产生的离心力去驱动喷油泵齿条。对于这种调速器,如果驱动喷油泵齿条所需要的力较大,飞块亦必然较大,调速器的外形尺寸也随之增大,在大型低速柴油机中,甚至不是一般增大就能满足得了,因而机械式调速器一般用于中小型高速柴油机。
液压调速器可以弥补上述缺点,它的飞块所产生的离心力只用来动一个质量很小的滑阀,由滑阀来控制液压放大机构----动力活塞,然后由动力活塞去驱动喷油泵齿条,即飞块所产生的离心力是间接地作用与喷油泵齿条的,故液压调速器亦称间接作用式调速器
机械离心式调速器。所有机械式调速器的工作原理大致相同，它们都具有被曲轴驱动旋转的飞锤(或飞球)，当转速变化时飞锤的离心力也随着变化，然后利用离心力的作用，通过一些杆件来调节发动机的供油量，使供油量与负载大小相适应，从而保持发动机的转速稳定。
在中小功率柴油机上，应用最广泛的是机械离心式调速器。
机械离心调速器有卧式和立式两种，主要构件是钝盘、飞铁、调速弹簧、调整螺钉和传动拉杆等。转速在额定值时，飞铁的离心力与调速弹簧的张力平衡。当转速高于额定值时，飞铁离心力增大超过弹簧的张力，使飞铁张开带动拉杆减少油门，柴油机自动恢复额定转速。相反，当转速低于额定值时，飞铁向内靠拢，带动拉杆增大油门，使柴油机增速。
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