Results of an Experimental Study of the Thermophysical Parameters of Modern High-Speed Electronically Controlled Main Engines

Abstract

: This paper presents the results of thermotechnical tests of modern electronically controlled high-speed main engines from the Caterpillar 3500 series, installed on marine vessels. Experimental studies were conducted over 10 years on a sample of 80 engines operating on marine tugboats. A condition monitoring methodology was developed, combining classical testing approaches with modern methods of remote data transmission and analysis. The research resulted in an extensive informational and statistical database on thermophysical parameters (boost pressure, exhaust gas temperature, fuel consumption) for engine models 3512, 3516 under a wide range of loads, predominantly at partial modes. Generalized dependencies of the thermophysical parameters for each model were constructed. It is shown that the accumulated diagnostic experience enables a transition from classical maintenance methods to remote monitoring and control systems for ship technical equipment, forming a basis for the development of autonomous navigation. The developed methodology can be recommended for application to other types of marine high-speed engines.

Keywords: high-speed diesel engine, electronic control system, technical diagnostics, thermophysical parameters, partial loads, marine power plant, remote monitoring

References

Современные системы по контролю работы высокооборотных двигателей морских судов / В.В. Герасиди, А.В. Лисаченко / Эксплуатация морского транспорта. 2016. № 2 (79). С. 74-78.

Ципленкин, Г.Е. Улучшение топливной экономичности двигателей за счет оптимизации систем наддува/ Г.Е. Ципленкин, В.И. Иовлев. // Двигателестроение.-2014.-№3.- С. 16 – 22

Смирнов, А.В. Перспективный тип опор турбокомпрессоров ДВС/ А.В. Смирнов // Двигателестроение.- 2014.-№2.- С. 23 – 25.

Николаев, Н.И. Вибрационные характеристики современных турбокомпрессоров с радильно-осевой турбиной высокооборотных двигателей в эксплуатации / Н.И. Николаев, В.В. Герасиди, А.В. Лисаченко// Эксплуатация морского транспорта.- 2015.- №2(75).- С 56-60.

Оценка состояния турбокомпрессора высокооборотного двигателя в эксплуатации по параметрам вибрации / Н.И. Николаев, В.В. Герасиди, А.В. Лисаченко // Материалы пятой Всероссийской межотраслевой научно-технической конференции: «Актуальные проблемы морской энергетики». – СПб: РИО ГМТУ, 2016. С. 159-161.

М.Д. Генкин. Вибрации в технике. – Том 5. – М.: Машиностроение, 1981. –496 с.

Контроль состояния двигателя фирмы «Сaterpillar» САТ 3512 грунтонасосной установки земснаряда по вибрационным параметрам / Хекерт Е.В., Николаев Н.И., Герасиди В.В. // Морские интеллектуальные технологии. №4. – СПб: РИО «НИЦ «МОРИНТЕХ», – №1., т.1 2018.

Анализ теплотехнических параметров на основе опыта применения переносных диагностических комплексов современных морских главных высокооборотных двигателей / А.В. Лисаченко, В.В. Герасиди // Эксплуатация морского транспорта. 2020. № 4 (97). С. 89-94.

ГОСТ 10448—2014 Двигатели внутреннего сгорания. Поршневые. Приемка. Методы испытаний - М.: Стандартинформ, 2015.-21 с.

ГОСТ 18322-78. Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения. - М.: Стандартинформ, 2007.-12 с.

Р.В. Кузьмин. Техническое состояние и надежность судовых механизмов. – Л.: Судостроение, 1974. – 336 с.

Соловьёв, А. В. Интеллектуальная система управления классификационной деятельностью на водном транспорте // Речной транспорт (XXI век). 2017. № 84. С. 40–42.

Соловьёв, А. В. Концепция единого целеориентированного управления судовой энергетической установкой // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адм. гос. ун-та мор. и реч. флота им. адм. С. О. Макарова. 2017. Т. 9. № 5. С. 1027–1039.

Стецюк, А.Е. Основы технической диагностики. Теория распознавания. Учебное пособие / А.Е. Стецюк, Я.Ю. Бобровников - Хабаровск : Изд. ДВГУПС, 2012.- 69 с.

Зверев, Г.Я. Оценка надёжности изделия в процессе эксплуатации / Г.А. Зверев -М.: Комкнига, 2006. - 96 с.

Исаева, М.В. Разработка инвариантных экспериментально-теоретических моделей для контроля теплонапряженности цилиндропоршневой группы судовых дизелей по косвенным параметрам: дис. ... канд. тех. наук: 05.08.05 / Исаева Марина Васильевна. - Калининград., 2018. - 146 с.

Мартынов, Н.П. Основы теории надёжности и диагностики. Учебное пособие / Н.П. Мартынов и др. - СПб. : Изд. ВМИИ, 2003. - 242 с.

Author Biographies

Alexey V. Lisachenko , Admiral Ushakov Maritime State University, Novorossiysk, Russia

Ph.D. (Eng), the Lecturer of department operation of marine mechanical installations, Admiral Ushakov State Maritime University Russia, Novorossiysk, Lenin's avenue, 93, e-mail: alexx.liss@yandex.ru

Nikolay I. Nikolaev , Admiral Ushakov Maritime State University, Novorossiysk, Russia

the professor, Dr.Sci.Tech., the professor of department operation of marine mechanical installations, Admiral Ushakov State Maritime University Russia, Novorossisk, Lenin's avenue, 93

Viktor V. Gerasidi , Admiral Ushakov Maritime State University, Novorossiysk, Russia

Ph.D. (Eng), the assistant professor of department operation of marine mechanical installations, Admiral Ushakov State Maritime University Russia, Novorossiysk, Lenin's avenue, 93, e-mail: gerasidi@rambler.ru

Published
23-09-2025
How to Cite
Lisachenko, A. V., Nikolaev, N. I., & Gerasidi, V. V. (2025). Results of an Experimental Study of the Thermophysical Parameters of Modern High-Speed Electronically Controlled Main Engines. Russian Journal of Water Transport, (84), 90-100. https://doi.org/10.37890/jwt.vi84.639
Section
Ship power equipment