柴油机调速系统是指能根据负荷变化情况自动调节喷油泵循环供油量，协助操作人员稳定柴油机转速的装置。柴油机上均要用到调速装置，这是柴油机自身的特点，由扭矩速度特性及喷油泵速度特性所决定的。
一、调速器的主要功能
发动机工作时，其工作转速是有一定要求的:
1．发动机转速不能超过一定的限度，否则有飞车的危险。这是由于转速过高时，发动机曲柄连杆机构等运动件的惯性力过大，使零件承受过大的载荷而造成损坏，甚至会捣毁整个发动机。当发动机未装调速器而满载工作时，如突然卸去载荷（如牵引挂钩断脱或驾驶员踏下离合器踏板等），则发动机转速就会突升而失去控制，造成飞车，这是非常危险的，所以要限制发动机的最高转速。
2．发动机的低速空转（或称怠速）要稳定，不灭火。这在使用中有重要意义。当短时间停车或换挡时，需要让发动机低速空转以省油，如低速不稳定而灭火，会给驾驶员带来很大麻烦，如维持的转速过高，则会耗油过多，所以要维持低速空转稳定。
3．发动机要能维持在任一转速下稳定运转，并可随驾驶员机动变速运转。所维持的不同转速，是由机组不同的田间作业要求确定的。
对转速的这些要求，柴油机本身因其特性等原因而不能满足，也就是说柴油机运转时可能会出现飞车和自行熄火等问题，这就要在发动机上安装调速器，使它不仅能保持发动机的怠速稳定运转和限制最高转速，而且还能使发动机在其全部转速范围内的任一转速下稳定运转，即当驾驶员根据田间作业的要求操纵调速器而选定某一转速后，调速器还能随外界负荷的变化自动调节供油量，使发动机在所选定的转速下稳定运转，并保证发动机运行的安全可靠。
二、调速器的工作原理
目前，广泛应用的机械式调速器是直接利用飞锤旋转时产生的离心力与调速器弹簧回位力之间的平衡的原理来实现调速过程的。当转速变化时，飞锤的转动即转变为滑套及与其相连接的喷油泵齿杆的移动，以达到调节喷油泵循环供油量的目的。由于飞锤旋转时产生的离心力是反映转速的最直接信号，再加上这种机械式调速器结构比较简单，工作也十分可靠，且已积累了长期的使用与维修经验，目前仍在柴油机特别是中小功率柴油机上得到广泛的应用。由于飞锤所产生的调节力在低速时较小，故这种调速器只适用于高速的中小功率柴油机，对大型柴油机，由于油量调节机构摩擦阻力较大，加之柴油机转速不高，若再采用纯机械式飞锤，势必要增加调速质量与尺寸，使调速器的结构十分笨重而导致灵敏度降低。为此，在大型柴油机上都是采用液压式调速器来实现调速的。
三、调速系统的检查与调整
如前所述，柴油机调速系统是以转速为感应量，通过调节供油量，使柴油机发出的功率与外界负载相适应。每台新柴油机出厂试机时，调速器都已经调整好了。当调速把手拉到最大位置时，柴油机就能发出铭牌上标定的功率和达到标定转速，故一般情况下，用户不得自行调整调节螺钉，更不能为提高转速而私自扎紧调速拉簧，或私自取掉钢珠。柴油机使用一段时间后，有可能出现最高转速下降或转速不稳等现象。这时应该进行检查与调整。
1．空负荷最高转速检查与调整方法
将调速把手拉到最大位置，用机械式数字转速表测量曲轴转速，观察柴油机是否达到空负荷最高转速。柴油机如果达不到最高转速规定值，一般是由于调速拉簧变形或弹力下降所至。对S195、S1100A型柴油机，则可以将调速拉簧调节螺钉的锁母松开，旋紧螺钉，收紧调速拉簧，达到规定转速之后，将锁母锁紧;对D180型柴油机可将调节板旋进，同样可达到收紧调速拉簧的目的。
2．转速不稳定的检查与调整方法
将调速把手从低拉到高，或从高拉到低，并用手持式转速表测速，观察指针。如果在某个转速时出现大范围的摆动，且柴油机常发出呜呜的响声。说明在这一段转速范围内，转速不稳定。转速不稳定的一般原因是在柴油机使用一段时间之后，调速系统传动链中的运动零件发生了磨损（如调速杠杆与推力球轴承接触的两只脚磨损等），从而造成间隙增大或者调速滑盘斜面上出现凹坑剥落，使飞转中的钢球产生跳动，造成滑盘摆动。
一般的调整方法:在调速滑盘和单向推力轴承之间添加1mm左右的纸型垫，以消除增大的间隙。如调速滑盘斜面出现凹坑剥落现象，则必须予以调换。如发现调速杠杆与轴承接触的两只脚不均匀磨损，造成一高一低接触，必须更换新件。此外，还应检查整个系统中各运动零件动作是否灵活，是否受到干涉，不应有任何卡滞现象。