gumrfВестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. МакароваVestnik Gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova2309-51802500-0551ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова»10.21821/2309-5180-2026-18-1-112-127WHUZQXgumrf-687Research ArticleТЕХНОЛОГИЯ СУДОСТРОЕНИЯ, СУДОРЕМОНТА И ОРГАНИЗАЦИЯ СУДОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВАTECHNOLOGY OF SHIPBUILDING, SHIP REPAIR AND ORGANIZATION OF SHIPBUILDING PRODUCTIONОсновные направления и перспективы развития судовых двухтактных крейцкопфных малооборотных двигателейMain directions and prospects for the development of marine twostroke cross-head low-speed enginesЖивлюкГ. Е.ZhivljukG. E.

Живлюк Григорий Евгеньевич —  кандидат технических наук, доцент

198035, Санкт-Петербург, ул. Двинская, 5/7 

Zhivljuk, Grigorij E. — PhD in Technical Sciences, associate professor 

5/7 Dvinskaya Str., St. Petersburg, 198035

spb-engine-prof@mail.ruПетровА. П.PetrovA. P.

Петров Александр Павлович —  кандидат технических наук, доцент

198035, Санкт-Петербург, ул. Двинская, 5/7 

Petrov, Aleksandr P. — PhD in Technical Sciences, associate professor 

5/7 Dvinskaya Str., St. Petersburg, 198035

app.polab@inbox.ruФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»РоссияAdmiral Makarov State University of Maritime and Inland ShippingRussian Federation202624032026181112127Copyright © Живлюк Г.Е., Петров А.П., 20262026Живлюк Г.Е., Петров А.П.Zhivljuk G.E., Petrov A.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.gumrf.ru/jour/article/view/687

Темой исследования являются малооборотные двухтактные крейцкопфные двигатели, которые занимают доминирующее положение среди агрегатов, обеспечивающих энергией движение крупнотоннажных морских судов торгового флота. В статье описаны перспективы и основные направления совершенствования судовых двухтактных малооборотных двигателей. На основе рассмотрения общих принципов конструкции в качестве главных направлений выделены: экономичность, экологическая безопасность и надежность. Отмечается, что несмотря на высокую степень термодинамического совершенства цикла, остаются некоторые резервы для достижения более низких уровней удельного эффективного расхода топлива за счет сокращения внутренних потерь в двигателе и глубокой утилизации энергии отработавших газов. В работе рассмотрены экологические аспекты работы судовой дизельной энергетической установки на основе малооборотного двигателя и отмечены перспективы различных технологий в достижении действующих требований по ограничению выбросов вредных компонентов из состава отработавших газов. Выделены основные направления в развитии технологий сокращения эмиссии оксидов азота, среди которых непосредственное воздействие на протекание внутрицилиндровых процессов, рециркуляция отработавших газов и селективное каталитическое восстановление. Также рассмотрены перспективы применимости отдельных способов борьбы с выбросами соединений серы и твердых частиц. Отдельное внимание в работе уделено проблемам сокращения выбросов парниковых газов, в качестве наиболее перспективных в обозримом будущем тенденций выделено использование альтернативных топлив: природного газа, метанола и аммиака. В рамках настоящей работы затронуты вопросы наиболее эффективного способа повышения надежности эксплуатации — мониторинга технического состояния энергетической установки.

Low Low-speed two-stroke cross-head engines remain dominant among the power units that provide propulsion for large-capacity merchant vessels. This article examines the main directions and prospects for improving marine two-stroke low-speed engines. Based on the consideration of general design principles, the primary areas of focus are fuel efficiency, environmental safety, and operational reliability. Despite the high thermodynamic efficiency of the engine cycle, there remain reserves for further reducing specific fuel consumption by minimizing internal losses and maximizing the utilization of exhaust gas energy. The study addresses environmental aspects of marine diesel power plants based on low-speed engines and outlines the prospects for various technologies to comply with current regulations on limiting harmful emissions from exhaust gases. Key areas of development for reducing nitrogen oxide emissions include direct control of in-cylinder combustion processes, exhaust gas recirculation, and selective catalytic reduction. The potential of specific methods for decreasing sulfur and particulate matter emissions is also discussed. Particular attention is given to reducing greenhouse gas emissions, with the use of alternative fuels such as natural gas, methanol, and ammonia highlighted as promising solutions in the foreseeable future. The article further emphasizes the importance of operational reliability, identifying the monitoring of the technical condition of the power plant as the most effective approach. Overall, the paper provides an integrated perspective on improving the performance, safety, and sustainability of marine two-stroke low-speed engines, highlighting technological trends and practical solutions for decarbonization, emission control, and enhanced reliability of large- scale marine propulsion systems.

малооборотный двухтактный двигателькрейцкопфосновы конструкциитенденцииперспективы развитиятепловые потериэкономичностьэкологическая безопасностьдекарбонизациятопливо альтернативноенадежностьlow-speedtwo-stroke enginecross-headdesign fundamentalstrendsdevelopment prospectsefficiencyenvironmental safetydecarbonizationreliabilityalternative fuelsReferencesШурпяк В. К. Анализ современных тенденций применения двигателей внутреннего сгорания на морских судах / В. К. Шурпяк // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. — 2024. — № 75. — С. 47–60. — EDN GDAGAH.Shurpyak, V. K. “Analysis of current trends in the use of internal combustion engines on ships.” Research Bulletin By Russian Maritime Register of Shipping 75 (2024): 47–60.Dragsted J. The first 50 years of turbocharged 2-stroke, crosshead, marine diesel engines / Dragsted J. — Frankfurt: CIMAC, 2013. — 98 p.Dragsted, J. The first 50 years of turbocharged 2-stroke, crosshead, marine diesel engines. Frankfurt: CIMAC, 2013: 98.Kyrtatos N. P. Slow- Speed Two- Stroke Engines / N. P. Kyrtatos // Encyclopedia of Maritime and Offshore Engineering 2017. — С. 1–10. DOI: 10.1002/9781118476406.emoe098.Kyrtatos, N. P. “Slow- Speed Two- Stroke Engines.” Encyclopedia of Maritime and Offshore Engineering. 2017: 1–10. DOI: 10.1002/9781118476406.emoe098.Серов А. В. Морские двухтопливные ДВС: нормативные требования и особенности конструкции / А. В. Серов, Д. С. Семионичев // Материалы Всероссийского научно-технического форума «Корабельная энергетика: из прошлого в будущее», 13–17 февраля 2017 г. — СПб.: Изд-во СПбГМТУ, 2017.Serov, A. V. and D. S. Semionichev. “Morskie dvukhtoplivnye DVS: normativnye trebovaniya i osobennosti konstruktsii.” Materialy Vserossiyskogo nauchno- tekhnicheskogo foruma «Korabel’naya energetika: iz proshlogo v buduschee», 13–17 fevralya 2017 g. SPb.: Izd-vo SPbGMTU, 2017.Огородников В. Б. Влияние степени и способа тепловой изоляции камеры сгорания на параметры и тепловой баланс дизеля / В. Б. Огородников, В. В. Бордуков, Г. Е. Живлюк // ЦНИИТЭИ ТЯЖМАШ Экспресс информация. Отечественный опыт. — 1987. — Т. 4. — № 6.Ogorodnikov, V. B., V. V. Bordukov and G. E. Zhivlyuk. “Vliyanie stepeni i sposoba teplovoy izolyatsii kamery sgoraniya na parametry i teplovoy balans dizelya.” TsNIITEI TYaZhMASh Ekspress informatsiya. Otechestvennyy opyt 4.6 (1987).Огородников В. Б. Анализ тепловыделения в камере сгорания двигателя с ограниченным теплоотводом / В. Б. Огородников, В. В. Бордуков, Г. Е. Живлюк // ЦНИИТЭИ ТЯЖМАШ Экспресс информация. Отечественный опыт. — 1987. — Т. 4. — № 9.Ogorodnikov, V. B., V. V. Bordukov and G. E. Zhivlyuk. “Analiz teplovydeleniya v kamere sgoraniya dvigatelya s ogranichennym teplootvodom.” TsNIITEI TYaZhMASh Ekspress informatsiya. Otechestvennyy opyt 4.9 (1987).Живлюк Г. Е. Анализ возможности создания высокоэкономичного турбокомпаундного двигателя 6ЧН 12/14 / Г. Е. Живлюк // Двигателестроение. — 1989. — № 10. — С. 49–53.Zhivlyuk, G. E. “ Analiz vozmozhnosti sozdaniya vysokoekonomichnogo turbokompaundnogo dvigatelya 6ChN 12/14.” Dvigatelestroenie 10 (1989): 49–53.Развитие газовых двигателей (по материалам конгресса CIMAC) // Двигателестроение. — 2021. — № 4(286). — С. 31–53. — EDN MFYJEP.“Razvitie gazovykh dvigateley (po materialam kongressa CIMAC).” Engines Construction 4(286) (2021): 31–53.Jacobsen D. M. S. New retrofit solutions for MAN B&W marine two-stroke engines / D. M. S. Jacobsen, A. Sh. Dashpute, A. A. Parikh // CIMAC congress 25, Zurich, may 19–23 — Zurich: CIMAC, 2025. — С. 2025/181.Jacobsen, D.M.S., A. S. Dashpute,, A. A. Parikh “New retrofit solutions for MAN B&W marine two-stroke engines” CIMAC congress 25, Zurich, may 19–23: (2025). P 2025/181.Kawakita C. Next-generation ship development in Japan / C. Kawakita, K. Takasaki // CIMAC congress 25, Zurich, may 19–23 — Zurich: CIMAC, 2025. — Pp. 2025/1.Kawakita, C. and K. Takasaki. “Next-generation ship development in Japan.” CIMAC congress 25, Zurich, may 19–23 Zurich: CIMAC, 2025: 2025/1.Петров А. П. Технологии достижения новых требований по выбросам оксидов азота судовыми энергетическими установками / А. П. Петров, Г. Е. Живлюк // Труды Крыловского государственного научного центра. — 2021. — № 1. — С. 83–85. DOI: 10.24937/2542-2324-2021-1-S-I-83-85. — EDN MXGGBP.Petrov, A. P. and G. E. Zhivlyuk. “Technologies for achieving new requirements for emissions of nitrogen oxides by marine power plants.” Transactions of The Krylov State Research Centre 1 (2021): 83–85. DOI: 10.24937/2542-2324-2021-1-S-I-83-85.Живлюк Г. Е. Эффективность ограничения выбросов оксидов азота системами рециркуляции отработавших газов судовых ДВС / Г. Е. Живлюк, А. П. Петров // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2023. — Т. 15. — № 5. — С. 845–857. DOI: 10.21821/2309-5180-2023-15-5-845-857. — EDN XPIVLD.Zhivlyuk, G. E. and A. P. Petrov. “Efficiency of limiting nitrogen oxides emissions by exhaust gas recirculation systems of marine internal combustion engines.” Vestnik gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova 15.5 (2023): 845–857. DOI: 10.21821/2309-5180-2023-15-5-845-857.Реуцкий А. С. Оценка влияния типа используемого судового топлива на величину углеродного следа транспортной услуги / А. С. Реуцкий, В. В. Якимов, А. А. Буцанец // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. — 2024. — № 76. — С. 87–95. — EDN ICJSDQ.Reutskiy, A. S., V. V. Yakimov and A. A. Butsanets. “Assessment of the impact of the type of marine fuel used on the carbon footprint of the transport service.” Research Bulletin By Russian Maritime Register of Shipping 76 (2024): 87–95.Живлюк Г. Е. Экологическая безопасность энергетических установок: двухтопливные и газовые двигатели / Г. Е. Живлюк, А. П. Петров // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2022. — Т. 14. — № 3. — С. 449–462. DOI: 10.21821/2309-5180-202214-3-449-462. — EDN IWDJGT.Zhivlyuk, G. E. and A. P. Petrov. “Environmental safety of power plants: dual-fuel and gas engines.” Vestnik gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S. O. Makarova 14.3 (2022): 449–462. DOI: 10.21821/2309-5180-2022-14-3-449-462.Буянов А. С. Анализ опыта применения метанола и этанола в качестве топлива на судах / А. С. Буянов, О. Н. Леонова, А. С. Реуцкий // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. — 2021. — № 64–65. — С. 91–97. — EDN MIMXNW.Buyanov, A. S., O. N. Leonova and A. S. Reutskiy. “Analiz opyta primeneniya metanola i etanola v kachestve topliva na sudakh.” Research Bulletin By Russian Maritime Register of Shipping 64–65 (2021): 91–97.Stein J. O. Premixed combustion of alternative fuels as a fast and economic path to decarbonize / J. O. Stein // CIMAC congress 25, Zurich, may 19–23 — Zurich: CIMAC, 2025. — Pp. 2025/015.Stein, J. O. “Premixed combustion of alternative fuels as a fast and economic path to decarbonize.” CIMAC congress 25, Zurich, may 19–23 Zurich: CIMAC, 2025: 2025/015.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.