Влияние катализаторов горения топлива на технико-экономические и экологические показатели работы двигателей внутреннего сгорания горных транспортных машин
Ю.Н. Кацуба1, А.А. Макаров2, Л.В. Григорьева1, Е.В. Жужнев1
1 Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация
2 Научно-производственное предприятие «Инновационный экспресс», г. Санкт-Петербург, Российская Федерация
Горная Промышленность №4S/ 2026 стр. 26-32
Резюме: В статье представлен комплексный подход к изучению воздействия катализаторов горения. В условиях ужесточения экологических требований к горной транспортной технике и необходимости повышения топливной эффективности поиск доступных и действенных способов оптимизации рабочего процесса двигателей внутреннего сгорания является крайне важной задачей. Представленное исследование фокусируется на решении этой проблемы не за счет дорогостоящей модернизации производства топлива, а путем применения малых добавок катализаторов, что делает предложенный подход экономически привлекательным. Авторы провели экспериментальные исследования по подбору состава и оценке эффективности применения катализаторов горения моторного топлива, а также определению их влияния на технико-экономические и экологические показатели работы дизельного двигателя горных транспортных машин. Основное внимание уделено влиянию новых составов каталитической системы активации топлива «Ормекс» на полноту сгорания топливовоздушной смеси, снижение дымности и помутнения отработавших газов, а также на сокращение часового расхода топлива. Для проведения экспериментальных исследований была разработана и реализована методика стендовых испытаний с применением методов математической статистики, что обеспечивает высокую достоверность полученных результатов. Ключевым новшеством является исследование влияния компонентного состава каталитической системы: соотношения фуллеридов щелочных металлов и карбоновых кислот. В результате испытаний дизельного двигателя горной транспортной машины, работающего на моторном топливе с введенным катализатором горения, дымность отработавших газов снизилась на 29,1%, помутнение – на 12,7%, часовой расход топлива – на 14,3%. Полученные результаты подтверждают эффективность применения катализаторов.
Ключевые слова: катализаторы горения, моторное топливо, двигатели внутреннего сгорания, металл-катализатор, присадки, каталитическая система активации топлива, дымность отработавших газов
Для цитирования: Кацуба Ю.Н., Макаров А.А., Григорьева Л.В., Жужнев Е.В. Влияние катализаторов горения топлива на технико-экономические и экологические показатели работы двигателей внутреннего сгорания горных транспортных машин. Горная промышленность. 2026;(4S):26–32. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2026-4S-26-32
Информация о статье
Поступила в редакцию: 07.06.2026
Поступила после рецензирования: 29.07.2026
Принята к публикации: 17.08.2026
Информация об авторах
Кацуба Юрий Николаевич – кандидат технических наук, доцент, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0003-2698-491X; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Макаров Александр Александрович – генеральный директор, Научно-производственное предприятие «Инновационный экспресс», Санкт-Петербург, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Григорьева Людмила Владиславовна – кандидат химических наук, доцент, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0003-3287-5947; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Жужнев Егор Владимирович – сотрудник, Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Список литературы
1. Tsvetkov P., Andreichyk A., Kosarev O. The impact of economic development of primary and secondary industries on national CO2 emissions: The case of Russian regions. Journal of Environmental Management. 2024;351:119881. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2023.119881
2. Билло Е.В., Сухаревская Е.С. Присадки для топлива на различной основе. В кн.: Вострецов А.И. (ред.) Последние тенденции в области науки и образования: материалы Междунар. (заочной) науч.-практ. конф., г. Душанбе, 3 февраля 2017 г. Нефтекамск: Мир науки; 2017. С. 12–15.
3. Шумков А.П., Чиркова Ю.Н., Земский Д.Н. Присадки к дизельному топливу. Современные научные исследования и разработки. 2018;(7):238–241.
4. Данилов А.М. Классификация присадок и добавок к топливам. Нефтепереработка и нефтехимия. 1997;(6):11–14.
5. Киташов Ю.Н., Назаров А.В. Перспективные присадки для активации процессов горения топлив. Альманах мировой науки. 2016;(1-1):68–70.
6. Безюков О.К., Жуков В.А., Маад М.М. Современные присадки к дизельному топливу. Вестник Астраханского государственного технического университета. 2016;(1):28–33. Режим доступа: https://vestnik.astu.ru/ru/nauka/article/31769/view (дата обращения: 13.04.2026).
7. Гулаков М.Ю., Бунина А.А., Аверьянов А.А., Денисюк А.П. Различные железосодержащие катализаторы горения для составов на основе нитрата аммония. Успехи в химии и химической технологии. 2023;37(10):6–9.
8. Аунг З.Н., Демидова Л.А., Денисюк А.П. Влияние катализаторов на скорость горения ароматических нитросоединений. Успехи в химии и химической технологии. 2022;36(13):202–205.
9. Коршунов Г.И., Еремеева А.M., Дребенштедт К. Обоснование применения растительной добавки к дизельному топливу в качестве способа защиты подземного персонала угольных шахт от воздействия вредных выбросов дизель-гидравлических локомотивов. Записки Горного института. 2021;247:39–47. https://doi.org/10.31897/PMI.2021.1.5
10. Eremeeva A.M., Kondrasheva N.K., Khasanov A.F., Oleynik I.L. Environmentally friendly diesel fuel obtained from vegetable raw materials and hydrocarbon crude. Energies. 2023;16(5):2121. https://doi.org/10.3390/en16052121
11. Сафиуллин Р.Н., Сафиуллин Р.Р., Сорокин К.В. Метод оценки и прогнозирования технического состояния ресурсных элементов карьерных самосвалов на основе контрольных карт Шухарта. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2024;(7):111–124. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2024_7_0_111
12. Kuzmin K.A., Ivkin A.S., Vovk M.A., Rudko V.A. Pour point depressant efficacy for diesel fuels with different n-paraffin distribution. Fuel. 2025;392:134885. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2025.134885
13. Каримов О.Х., Каримов Э.Х., Касьянова Л.З., Идрисова В.А., Быковский В.С., Вахитова Р.Р. Из истории развития катализа в России первой половины XIX века. Современные проблемы науки и образования. 2014;(1):446. Режим доступа: https://science-education.ru/article/view?id=12097 (дата обращения: 13.04.2026).
14. Ганкин В.Ю., Ганкин Ю.В. Новая общая теория химической связи, кинетики и катализа. Ленинград: Химия; 1991. 80 с. Режим доступа: https://itchem.ru/f/novaya_obschaya__teoriya_kataliza.pdf (дата обращения: 13.04.2026).
15. Усенко А.Е. Теория и практика катализа №УД-4123/уч. Минск: БГУ; 2017. 21 c. Режим доступа: http://elib.bsu.by/handle/123456789/184404 (дата обращения: 07.02.2026).
16. Баландин А.А. Мультиплетная теория катализа. Энергетические факторы в катализе. Успехи химии. 1964;33(5):258–275. https://doi.org/10.1070/RC1964v033n05ABEH001407
17. Чуприн И.А. Основы предвидения каталитического действия с точки зрения мультиплетной теории катализа. В кн.: Сукиасян А.А. (ред.) Инновационные практики в междисциплинарных исследованиях: сб. ст. Междунар. науч.-практ. конф., г. Ижевск, 20 января 2026 г. Уфа: Аэтерна; 2026. С. 34–37.
18. Кривовичев С.В. Теология и термодинамика жизни и сознания в научном наследии Николая Ивановича Кобозева. Вопросы теологии. 2023;5(3):369–387. https://doi.org/10.21638/spbu28.2023.302
19. Каменев В.Ф., Леонов А.В. Исследование влияния присадки «ГРИНБУСТЕР-Б» на технико-экономические и экологические характеристики бензиновых автомобильных двигателей. Журнал автомобильных инженеров. 2017;(5):50–56.
20. Минибаева Л.К., Усманов Р.Р., Баулин О.А. Исследование влияния эффективности промоторов воспламенения на показатели качества дизельного топлива. Башкирский химический журнал. 2012;19(1):149–153.
21. Втюрина М.Н., Пляго А.В. Исследование свойств этаноло-топливных эмульсий с присадками. Транспортные системы. 2017;(2):51–54. https://doi.org/10.46960/62045_2017_2_51
22. Dobrzyńska E., Szewczyńska M., Puchałka B., Szczotka A., Woodburn J. The effect of nano-additives on diesel engine exhaust emissions. Polish Journal of Environmental Studies. 2022;31(1):25–33. https://doi.org/10.15244/pjoes/138209
23. Tkaczyk M., Sroka Z.J., Krakowian K., Wlostowski R. Experimental study of the effect of fuel catalytic additive on specific fuel consumption and exhaust emissions in diesel engine. Energies. 2021;14(1):54. https://doi.org/10.3390/en14010054
24. Юнгмейстер Д.А., Уразбахтин Р.Ю., Тимофеев М.И., Лавренко С.А. Моделирование и оптимизация использования проходческих комплексов при строительстве вспомогательных выработок. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2025;(12-3):117–135. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2025_123_0_117
25. Юнгмейстер Д.А., Уразбахтин Р.Ю., Нгуен К.Л., Тимофеев М.И. Комплекс для создания хранилищ особо опасных отходов: обоснование конструкции и параметров. Обогащение руд. 2023;(6):47–51. https://doi.org/10.17580/or.2023.06.08
26. Grigoreva L., Katsuba Yu. Surfactants for the extraction of residial oil. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 2020;15(4):552–555. Available at: http://www.arpnjournals.org/jeas/research_papers/rp_2020/jeas_0220_8128.pdf (accessed: 13.04.2026).
27. Wilkins A.J.J., Hannington N.A. The Effect of fuel and oil additives on automobile catalyst performance. Platinum Metals Review. 1990;34(1):16–24. https://doi.org/10.1595/003214090X3411624
28. Babyr N.V., Kuziev D.A., Sazankova E.S., Dobler M.O. Influence of cyclic impacts of powered roof support on weakening of immediate roof rocks. Eurasian Mining. 2026;(1):14–19. Available at: https://www.rudmet.ru/journal/2523/article/41017/ (accessed: 17.04.2026).
29. Даманский Р.В. Оптимизация эксплуатационных свойств дизельного топлива применением присадки в работе машинно-тракторных агрегатов. Вестник Омского государственного аграрного университета. 2023;(1):139–144. https://doi.org/10.48136/2222-0364_2023_1_139
30. Дука А.А., Пашкевич М.А., Сверчков И.П. Повышение эффективности термической утилизации низкосортного угольного сырья путём внесения добавок карбонатов щелочных металлов. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2025;(11-1):113–130. Режим доступа: https://giab-online.ru/files/Data/2025/11-1/113.pdf (дата обращения: 21.03.2026).
31. Botyan E.Y., Lavrenko S.A., Pushkarev A.E. Evaluation of complicated mining exploitation conditions influence on service life of open pit trucks suspensions with remote monitoring systems. International Journal of Engineering, Transactions B: Applications. 2024;37(11):2268–2275. https://doi.org/10.5829/ije.2024.37.11b.12
32. Зеньков И.В., Кустикова Е.А., Хунг Ч.Л., Дмитриева М.Л., Юронен Ю.П., Черепанов Е.В. и др. Результаты дистанционного мониторинга технологического потенциала и экологии открытых горных работ на месторождениях минерального сырья для производства щебня. Экология и промышленность России. 2024;28(1):40–45. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2024-1-40-45
33. Цветков П.С. Кластерный подход к улавливанию и транспортировке промышленного СО2: экономия за счет совместной инфраструктуры. Записки Горного института. 2025;275:110–129. Режим доступа: https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/16796 (дата обращения: 21.03.2026).
34. Серегин А.С., Фазылов И.Р., Прохорова Е.А. Обоснование безопасных условий работы горнотранспортных машин с двигателями внутреннего сгорания по фактору выделения загрязняющих веществ. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2022;(11):37–51. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2022_11_0_37
35. Fetisov V., Gonopolsky A.M., Davardoost H., Ghanbari A.R., Mohammadi A.H. Regulation and impact of VOC and CO2 emissions on low-carbon energy systems resilient to climate change: a case study on an environmental issue in the oil and gas industry. Energy Science & Engineering. 2023;11(4):1516–1535. https://doi.org/10.1002/ese3.1383
