其工作原理如下：
當(dāng)負(fù)荷減小時(shí)，由曲軸帶動(dòng)的驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速升高，飛球的離心力增加，推動(dòng)速度桿右移。
于是，搖桿以A點(diǎn)為中心逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，滑閥右移，壓力油進(jìn)入伺服器油缸的右部空間。與此同時(shí)，油缸的左部空間通過(guò)油孔與低壓油路相通，其中的油被泄放。在壓差的作用下，伺服活塞帶動(dòng)噴油泵齒條左移，以減少供油量。當(dāng)轉(zhuǎn)速恢復(fù)到原來(lái)數(shù)值時(shí)，滑閥也回到中央位置，調(diào)節(jié)過(guò)程結(jié)束。
當(dāng)負(fù)荷增加，轉(zhuǎn)速降低時(shí)，調(diào)速過(guò)程按相反方向進(jìn)行。
從上述分析可知，調(diào)速器飛球所產(chǎn)生的離心力僅用來(lái)推動(dòng)滑閥，因而飛球的重量尺寸就可以做得較小。而作為放大器的液壓伺服器的作用力，則可根據(jù)需要，選擇不同尺寸的伺服活塞和不同滑油壓力予以放大。
但是，在這種調(diào)速器中，因?yàn)楦袘?yīng)元件直接驅(qū)動(dòng)滑閥，無(wú)論它朝哪個(gè)方向往動(dòng)，均難準(zhǔn)確地回到原來(lái)位置而關(guān)閉油孔。這樣就使柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，而產(chǎn)生嚴(yán)重的波動(dòng)。
為了使調(diào)速器能穩(wěn)定調(diào)節(jié)，在調(diào)速器中還要加入一個(gè)裝置，其作用是在伺服活塞移動(dòng)的同時(shí)對(duì)滑閥產(chǎn)生一個(gè)反作用，使其向平衡的位置方向移動(dòng)，減少柴油機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)的可能性。這種裝置稱為反饋機(jī)構(gòu)。
