По сравнению со стационарными двигателями, условия эксплуатации этих двигателей усложнены. Специфические условия эксплуатации этих двигателей: длительная непрерывная работа на полной мощности; длительная устойчивая работа при различных числах оборотов от минимально устойчивых до максимальных с нагрузкой, соответствующей характеристике движителя; длительная работа на задний ход; работа при крене и диференте; частые и быстрые пуски и реверсы, а также пуск под нагрузкой (для непосредственно реверсивных двигателей); безотказность пуска при пониженной температуре в машинном отделении; возможность охлаждения забортной морской водой. Кроме того, в аварийных условиях главный судовой двигатель должен дополнительно обладать возможностью ускоренной нагрузки в непрогретом состоянии и длительной работы (не менее 1 ч) на перегрузочном режиме, при выключенной подаче топлива для нескольких цилиндров, при аварийных неисправностях некоторых обслуживающих механизмов.

Двигатели установок наземного транспорта с механической передачей (мотовозы, тепловозы, автомобили, тракторы) значительное время работают по внешним и частично внешним характеристикам. Особенность таких двигателей - работа в широком диапазоне изменения скоростного режима, причем при любом числе оборотов коленчатого вала двигатель должен устойчиво работать на всех нагрузках. Двигатель при движении кроме использования мощности для преодоления потерь на трение в силовой передаче и на сопротивление качению должен иметь запас мощности для преодоления дополнительных сопротивлений, возникающих при трогании с места, разгоне, преодолении подъемов. Работа его на всех эксплуатационных режимах должна протекать с наиболее возможной экономичностью; такой двигатель почти все время работает при непрерывно меняющихся, неустановившихся тепловых режимах.

Независимо от типа установки существует ряд общих требований к тому помещению, где устанавливают двигатели. Требования эти следующие: свободный доступ ко всем элементам установки, нуждающимся в периодическом наблюдении или смазке; возможность удобного размещения оборудования, вспомогательных механизмов и всех элементов систем двигателя и обеспечения их нормального функционирования; возможность демонтажа и разборки оборудования, требующего периодического ремонта, замены, регулировки.
Эти требования в зависимости от типа установки могут быть выполнены полностью или только частично. Наиболее полно они могут быть выполнены в стационарных установках, где помещение не имеет особых ограничений в площади и кубатуре.
Обычно стационарные установки отличаются доступностью всех агрегатов, и все, что требуется для обслуживания двигателя, может быть установлено в наиболее удобном порядке в одном или нескольких помещениях. При установке нескольких многоцилиндровых двигателей их располагают обычно параллельно друг другу, электрогенераторами в одну сторону, выхлопными трубами - в другую.

Проход между двигателем и стенкой или между двигателем или каким-либо агрегатом должен быть не менее 1 м, а проход у торца двигателя со стороны пульта управления - не менее 2 м. Если предусмотрена выемка распределительного вала, то это расстояние выбирается в зависимости от длины этого вала или части его, если он разъемный.
В машинном помещении предусматриваются площадки для размещения деталей двигателя во время ремонта. Иногда двигатели размещают в помещении по диагонали. На установках, где два или несколько двигателей установлены параллельно, под монтажную площадку используют проход между двигателями. При установке тихоходных двигателей мощностью свыше 600 квт между фундаментом и продольной стеной машинного помещения должен быть устроен подвал глубиной не менее 1,8 м для размещения трубопроводов систем. Для ДВС малой мощности вместо подвала устраивают каналы со съемными плитами.
Для осмотра и подъема деталей кривошипно-шатунного механизма нужно обеспечить возможность снятия деталей остова и движения. Машинное отделение оборудуют грузоподъемным устройством, расположенным так, чтобы обеспечивалась выемка любого поршня вместе с шатуном. Этим же соображением определяется и высота машинного помещения.

Место, где производится работа по обслуживанию двигателя, должно отвечать всем санитарно-техническим нормам, иметь необходимое оборудование, контрольно-измерительные приборы и средства связи; последние используются для информации о состоянии двигателя, решения неотложных вопросов во время его работы и получения соответствующих указаний.
Всякая работа должна быть предварительно подготовлена, интенсивность труда должна обеспечивать в максимально возможной степени надежную и безотказную работу двигателя, его вспомогательных механизмов и систем; должно осуществляться четкое разделение труда и организация рабочей силы в соответствии с квалификацией и способностями лиц, обслуживающих двигатель.
Порядок и чистота в машинном помещении не только показатели высокой культуры обслуживания, но и самые непременные условия, необходимые для современных ДВС.
Обтирочный материал должен храниться в специально подготовленных ящиках, инструмент и приспособления - в шкафах, футлярах, на стеллажах.

Для обслуживания двигателей и всех связанных с ними вспомогательных устройств большое значение имеет оформление наглядности их действия, что особенно касается трубопроводов (вариантов их переключений, кранов, клапанов). На видном месте должны быть вывешены инструкции, касающиеся обслуживания и излагающие меры по технике безопасности и противопожарные мероприятия.
Количество обслуживающего персонала, штатное расписание, распределение обязанностей и порядок подчиненности - зависят от мощности установки и ее назначения. Например, на стационарной энергетической установке средней мощности, кроме лиц административно-технического персонала, большей частью имеются старший моторист, мотористы, их помощники, дежурные у щита.

От сменного или дежурного моториста зависит исправная работа двигателей, экономия топлива и других материалов; во время работы двигателя его основная обязанность - наблюдение за работой двигателя и вспомогательных механизмов, быстрое обнаружение неисправностей и определение их причин, возможных последствий и мероприятий по устранению. Правильный пуск и остановка двигателя также лежит на ответственности дежурного моториста. Он отвечает за то, чтобы двигатель не работал при недопустимой нагрузке; наблюдает за работой своих помощников, но без подмены их и снятия ответственности с них за ту работу, которая им поручена.
При обнаружении неисправностей, требующих каких-либо ремонтных работ после остановки двигателя, хотя бы и в следующую смену, а также в случае назначенных после ближайшей остановки ремонтных работ, он обеспечивает подготовку необходимых инструментов, приспособлений и материалов. Когда на станции дежурит старший моторист, а также когда предполагается сравнительно сложный ремонт, этой подготовкой руководит старший моторист. Дежурный моторист ведет все записи в журнале дежурств.
Обязанностью помощника является наблюдение за системами двигателя.

К авариям ДВС относятся неожиданные поломки и разрушения отдельных деталей, в результате которых двигатели временно или окончательно выходят из строя.
В преобладающих случаях аварии происходят из-за несоблюдения норм технической эксплуатации, незнания или несоблюдения соответствующих инструкций, а также при работе двигателя при недопустимом износе деталей. Лишь в редких случаях аварии происходят из-за скрытых дефектов в деталях, которые не удалось обнаружить на заводе, или по причине конструктивных недостатков двигателя.
Аварии могут быть самого разнообразного характера, но некоторые из них являются типичными. К ним относятся: поломки коленчатого вала, заедание и обрыв поршня, трещины в рубашках и в крышках цилиндров, гидравлические удары и взрывы в цилиндрах, обрыв шатунных болтов и др. Причины аварий нам в основном известны. Однако анализ характера протекания процесса разрушения в каждом отдельном случае весьма затруднителен и требует известного опыта и хорошего знания конструкции двигателя.
Большая часть аварий может быть своевременно предупреждена систематическим наблюдением за состоянием двигателя.

В случае аварии или повреждения двигателя методика расследования их причин предусматривает:
1) тщательный наружный осмотр двигателя до разборки поврежденных узлов;
2) выяснение всех обстоятельств и ненормальностей в работе двигателя в период, предшествовавший аварии;
3) детальный осмотр повреждений после разборки двигателя;
4) контрольную разборку узлов двигателя, аналогичных поврежденным;
5) установление по документам эксплуатационного учета длительности работы поврежденных деталей после их установки или ремонта, а также результатов последнего ППО;
6) отбор деталей для изготовления образцов с целью механического и металлографического испытания металла поврежденных деталей;
7) отбор проб смазочного масла для испытания и определения его качества.
Для установления истинной причины повреждения или аварии должны быть тщательно проанализированы и последовательно исключены те причины, которые в результате анализа окажутся неосновательными.
Заключение о причинах аварии должно быть тщательно обоснованным и оформленным в форме акта. Причины аварий обычно исследуются специально назначенной комиссией.