При рассмотрении скоростных характеристик было установлено, что предельным скоростным режимом двигателя является его работа на номинальном числе оборотов, при котором достигается наибольшая мощность. Увеличение числа оборотов выше номинального не рекомендуется из-за возрастающих при этом механических и тепловых нагрузок, что может привести к аварии двигателя.

В дизелях почти при всех положениях рейки топливного насоса в случае быстрого уменьшения нагрузки резко возрастает число оборотов коленчатого вала, которое при отсутствии регулятора может достичь празн (см. рис. 79).

Работа дизеля при числе оборотов выше номинального, приводящая к резкому ухудшению процесса сгорания и увеличению механических потерь, недопустима. Для предохранения от разноса на дизеле устанавливают регулятор максимального числа оборотов.

Для транспортного двигателя большое значение имеет его устойчивая работа при минимальном числе оборотов холостого хода. Такой режим необходим в случае кратковременных остановок автомобиля, при переключении передач в коробке передач, при езде под гору с выключенным сцеплением и т. п. Работа двигателя на холостом ходу будет устойчивой в том случае, если его индикаторная работа в этих условиях будет равна работе механических потерь.

В карбюраторном двигателе наименьшее число оборотов холостого хода получается при дроссельной заслонке, прикрытой до предела. В этих условиях коэффициент наполнения в зависимости от числа оборотов меняется так. Среднее индикаторное давление ptменяется примерно так же.

Число оборотов, соответствующее устойчивой работе двигателя, зависит от теплового состояния, при котором среднее давление механических потерь рм = р{. Предположим, что для случая, показанного на рис. 129, а, такие условия определяются точкой 1, через которую проходит кривая, характеризующая механические потери при данном тепловом режиме. Если тепловой режим двигателя изменится (рм станет больше — точка 2 или меньше — точка 3), то для восстановления равенства между давлениями piшрт число оборотов должно измениться на величину Ап^ или Ащ.

В дизеле, где количество воздуха не регулируется, среднее индикаторное давление рг при холостом ходе определяется характеристикой подачи топлива gпри положении рейки топливного насоса, соответствующем холостому ходу. Числу оборотов холостого хода соответствует точка 4. При изменении механических потерь (например, при охлаждении двигателя) и соответствующем снижении температуры воды и масла равновесие наступит в точке 5 при значительном изменении числа оборотов коленчатого вала, равном Ащ, и дизель будет работать крайне неустойчиво. При чрезмерно большом увеличениирм возможна остановка дизеля. В случае уменьшения потерь равновесие наступит в точке 6 при значительном увеличении числа оборотов на величину Апв.

Для устойчивой работы дизеля необходим регулятор минимального устойчивого числа оборотов холостого хода, который, воздействуя на рейку топливного насоса, обеспечивает характеристику подачи топлива, показанную на рис. 129, б (точки 5′ и 6′); в этом случае число оборотов изменяется на величину А/г5> или Дтгв>. Следовательно, на транспортном дизеле должны быть установлены два регулятора: регулятор максимального числа оборотов и регулятор минимального устойчивого числа оборотов.

Оба регулятора объединены вместе в одном агрегате, названном двухрежимным регулятором.

 На конец кулачкового вала 6 топливного насоса установлена осевая втулка 5 регулятора, в которую ввернуты два стержня 4 с грузами 3. Грузы, вращаясь вместе с втулкой, могут перемещаться вдоль стержней. На стержнях установлены пружины 7 и 9, которые через тарелки 2 зажаты установочными гайками 1. Нижними торцами пружины 7 упираются в выступы грузов, а пружины 9 — в тарелки 8. Через соответствующие тяги грузы регулятора воздействуют на рейку топливного насоса.

При вращении вала 6 грузы 3 регулятора под действием центробежных сил стремятся переместиться. Их расхождению препятствует предварительное натяжениепружины7,котороевыбрано так, чтобы начало действия регулятора соответствовало минимальному числу оборотов холостого хода щ. При увеличении числа оборотов до тг2 выступы грузов касаются торцов тарелок, на которые опираются пружины 9, также имеющие предварительное натяжение, и дальнейшее расхождение грузов прекращается. Этот участок действия регулятора соответствует режиму работы дизеля на холостом ходу. В диапазоне увеличения числа оборотов от щ до щ = пном регулятор не действует, режим работы двигателя может изменяться водителем. Когда число оборотов дизеля достигнет номинального, центробежная сила грузов станет равной усилию предварительного натяжения пружины 9. С этого момента при снижении нагрузки и увеличении числа оборотов грузы начинают расходиться и воздействовать на рейку топливного насоса, уменьшая подачу топлива и ограничивая тем самым число оборотов коленчатого вала. Предельное число оборотов Щ = гстах, ПРИ котором дизель работает без нагрузки.