Предельные регуляторы прямого действия используют на глав­ных судовых двигателях внутреннего сгорания в тех случаях, когда двигатель работает непосредственно на гребной винт. Их назначение — предотвратить чрезмерное увеличение частоты вра­щения коленчатого вала двигателя при сбросе нагрузки.

Регуляторы такого типа включаются в работу только при пре­вышении двигателем номинального скоростного режима. Для этого пружина 12 регулятора (рис. 76) устанавливается с такой предварительной деформацией, которая обеспечивает преодоле­ние поддерживающей силы грузов 13 на всех скоростных режи­мах до номинального включительно (точка А на рис. 77).

При достижении угловой скорости ?_пред в точке С усилие пружины 12 (см. рис. 76) уравновешивается центробежными си­лами грузов 13, и при дальнейшем увеличении ? муфта 9 переме­щается вверх, а рейка 8 топливного насоса — в сторону выклю­чения подачи топлива независимо от положения рычага 1. Крутя­щий момент двигателя при этом уменьшается в соответствии с регуляторными характеристиками 5,6 и т. д. (рис. 77, а). Угловая скорость коленчатого вала на холостом ходу ?_{тах хх} на 6—15% превышает угловую скорость ?_пред.

Предельные регуляторы имеют только одну зону регулируемых режимов, расположенную за номинальным скоростным режимом.

При угловой скорости вала меньше ?_пред двигатель работает при ручном управлении, т. е. практически без регулятора.

Номинальный режим в точке А устанавливается на пересе­чении внешней скоростной характеристики 1 с характеристикой

М_с = f (?) потребителя 10 (рис. 77, а). При необходимости сме­нить частичную скоростную характеристику двигателя и, сле­довательно, скоростной режим моторист с поста управления спе­циальным маховичком может поворачивать профилированную шайбу, на которую верхним роликом опирается рычаг 1 (рис. 76). Постоянный контакт шайбы и рычага 1 обеспечивается через тяги 3, 4 и 7 пружиной 18, поставленной с предварительной де­формацией. Тяги 3 и 4 пальцами 2 и 5 (остальные пальцы не по­казаны) непосредственно связаны с механизмом поворота плун­жеров топливных насосов (эти механизмы, отдельные для каж­дого плунжера, показаны на нижней проекции).

При скоростных режимах работы меньше ?_пред тяга 7 не до­стигает крайнего правого положения, поэтому торцовые кулачки на шайбах 20 и 21 не соприкасаются.

Увеличение угловой скорости ? > ?_пред вызывает включе­ние в работу предельного регулятора. При этом грузы регуля­тора перемещают толкатель 10 и поворачивают шайбу 20. Это движение через кулачки передается шайбе 21 и через валик 19 зубчатому венцу 6 и тяге 7. Пружина 27 сжимается, а тяги 7, 4 и 3 перемещаются влево, в сторону выключения подачи топлива. Контакт ролика на рычаге 1 с профилированной шайбой вре­менно нарушается.

Предельная угловая скорость вала ?_пред устанавливается винтом 11, при помощи которого изменяется предварительная деформация пружины 12.

Предельные регуляторы (рис. 78) устанавливают иногда па карбюраторных двигателях с целью ограничения максимальной угловой скорости коленчатого вала на холостом ходу при сбросе нагрузки (рис. 77, б). В случае необходимости предельные регу­ляторы могут выполнять функции однорежимных регуляторов, если при этом не слишком ограничивается значение степени неравномерности. Для этого значение предварительной деформации пружин 12 (см. рис. 76), 3 (рис. 78, а) или 3 (рис. 78, б) должно быть подобрано таким образом, чтобы регулятор включался в ра­боту при угловой скорости, меньшей номинальной (точка D на рис. 77, а), и режим работы при ?_ном устанавливался в точке В на пересечении регуляторной характеристики 7 и характеристики потребителя 10.

Некоторые мощные дизели кроме автоматического регуля­тора угловой скорости дополнительно оборудуют автоматами безопасности (рис. 79), предназначенными для выключения по­дачи топлива в случае превышения угловой скорости ?_{таx хх}. Взаимное расположение характеристики восстанавливающей и поддерживающей сил такого автомата (рис. 80) обеспечивает отрицательное значение факто­ра устойчивости F_p < 0, по­этому при ?< ?_выкл выполняется условие Е > A?_p² и груз 2 (см. рис. 79) подковообразной формы не может перемещаться по радиусу. При достижении значения ? = ?_выкл восстанав­ливающая и поддерживающая силы равны: Е = A?_p²_выкл (точка А), и при ? > ?_выкл поддер­живающая сила A?_p² превышает восстанавливающую Е, груз 2, сжимая пружину 4, перемещается в крайнее наружное положе­ние по радиусу, а через соответствующий механизм воздействует на защелку автомата выключения подачи топлива — двигатель останавливается.

Таким образом, и предельный регулятор и автомат безопас­ности предназначены для ограничения угловой скорости колен­чатого вала двигателя. Однако, если предельный регулятор мо­жет устойчиво поддерживать любой установившийся режим в пре­делах регуляторной характеристики (F_р >0), то груз автомата безопасности имеет только два фиксированных положения: при ? < ?_выкл крайнее внутреннее и при ? >?_выкл — крайнее наружное положение. Такая работа автомата безопасности обе­спечивается отрицательным значением его фактора устойчивости (F_p < 0).