调速器是包管柴油发电机可靠运行和转速不变性的机构。按照柴油发电机负荷的变化，调节供油量可保持所需的转速。调速器与喷油泵连成一体，目前基本型柴油发电机上所用的调速器都是全程机械离心式。
调速器是由装在喷油泵凸轮轴本末倒置端的调速齿轮部件驱动的。调速齿轮部件内装有三片弹簧片，它对突然改变转速能起缓冲作用。由于提高了调速飞铁的转速，使飞铁的外形尺寸可以小些。两个质量相等的飞铁由飞铁销装在飞铁座架上。伸缩轴抵住调速杠杆部件中的滚轮，调速杠杆与喷油泵齿杆相连，调速弹簧的一端挂在调速杠杆上，另一端挂在调速弹簧摇杆上，摆摆荡杆则可调节调速弹簧的拉力。调速器把持手柄按柴油发电机用半途不同有三种形式。其中微量调节把持手柄用于要求转速较准确的直列式基本型柴油发电机和发电机组等。把持机构上有高速限制螺钉，用来限制柴油发电机的最高转速，即限制调速弹簧最大拉力时的手柄位置。在柴油发电机出厂时该螺钉已调整好，并加铅封，用户不得随便变更。
调速器后壳端装有低速不变器，可用以调节柴油发电机在低转速时的不不变性。由于安装地位的关系，只有在六缸直列型柴油发电机的调速器后壳上才设有转速表传动装置接头。调速器前壳上装有泊车手柄，当柴油发电机工作结束或需要紧急泊车时，向右扳动泊车手柄即可紧急泊车。调速器润滑油与喷油泵不相通，加油时，由调速器上盖板的加油口注入，油加到从机油平面螺钉孔口有油溢出为止。
调速器工作原理：当柴油发电机在某一不变工况工作时，飞铁的离心力与调速弹簧拉力及整套运转机构的摩擦力相平衡，于是飞铁、调速杠杆及各机件间的彼此位置保持不变，则喷油泵的供油量不变，柴油发电机在某一转速下不变运转；当柴油发电机负荷减低时，喷油泵供油量大于柴油发电机的需要量，于是柴油发电机转速增高，则飞铁的离心力大于调速弹簧的拉力，平衡被破坏，飞铁向外张开，使伸缩轴向右移动，从而使调速杠杆绕杠杆轴向右摆动。此时调速弹簧即被拉伸，喷油泵的调节齿杆向右移动，于是供油量减少，转速降低，直至飞铁的离心力与调速弹簧的拉力再次达到平衡，这时柴油发电机就不变在比负荷减小前略高的某一转速下运转。
当柴油发电机负荷增加时，喷油泵供油量小于柴油发电机的需要量而引起转速降低，飞铁的离心力小于调速弹簧的拉力，调速弹簧即行收缩，调速杠杆使调节齿杆向左移动，供油量增加，转速回到飞铁的离心力与调速弹簧的拉力再次达到平衡时为止。此时柴油发电机不变在比负荷增加前略低的某一转速运转，（柴油发电机调速器把持手柄位置不变，负荷变化后新的不变运转点的转速取决于所用调速器的调速率，而不同型号柴油发电机的调速率是按照不同的使用要求确定的），若要严格回到本来的转速，则需调整调速器把持手柄。
