Початок наукової діяльності кафедри можна відраховувати з 1929 року, коли з ініціативи проф. В.Т. Цвєткова, що має до цього моменту величезний досвід по створенню дослідницької бази дизелів на Харківському паровозобудівному заводі, був покладений початок створення лабораторії ДВС в ХПІ. Ще в довоєнний період співробітники кафедри і лабораторії під керівництвом В.Т. Цвєткова взяли участь у конструкторських розробках, дослідженнях робочого процесу і доказах суднових і танкових дизелів. В даний час на кафедру приходять молоді талановиті вчені й інженери: Глаголєв Н.М., Воронкин А.А. (Розробник форсованих спецдізелей), Константинов Ю.Б., Моргуліс Ю.Б., Віхманн Я.Е. і Челпан К.Р. (Творці дизеля В-2 для легендарного танка Т-34, кращого на полях Другої світової війни) та інші.

Початок створення лабораторії

На кафедрі в тісній співпраці з найбільшими моторними заводами трудилися: А.Г.Івченко - генеральний конструктор авіаційних двигунів; Н.К.Рязанцев - творець сучасних танкових дизелів, головний конструктор ХКБД.

У складі кафедри п'ять докторів наук, професорів, 18 кандидатів наук, доцентів, аспіранти та докторанти. У проблемній науково - дослідної лабораторії працюють 18 наукових співробітників, в тому числі 1 д.т.н. і 7 кандидатів наук.

Матеріальна база навчального та наукового процесів включає виробничі площі в 1700 кв. метрів, в тому числі два моторних залу, клас ЕОМ, аудиторії технічних засобів навчання, аудиторії для дипломного і курсового проектування, лабораторії вимірювань і паливної апаратури, компресорний вузол і ін .. Використовуються унікальні прилади та апаратура, експериментальні стенди, в тому числі для досліджень тривалої міцності деталей камери згоряння ДВС, систем глибокої вторинної утилізації, робочих процесів з розшаруванням заряду і ін ..

Філія кафедри при ХКБД заводу ім. Малишева є одним з кращих в НТУ «ХПІ». Вартість обладнання та парку ЕОМ, задіяних у філії, майже в 5 разів перевищує таку на базовій кафедрі. Особливу цінність має банк даних по спецдвігунам, накопичений ХКБД.

Для кафедри традиційним є високий рівень інтеграції з наукою і виробництвом. Основу спеціальних дисциплін складають наукові розробки вчених кафедри: тривала міцність деталей ДВС, термодинамічна оптимізація циклів ДВС, глибока утилізація теплоти ДВС, зменшення шкідливих викидів ДВЗ та інше.
Разом з Первомайським машинобудівним заводом і ЦНІДІ кафедра бере участь у створенні двигуна типу ЧН26 / 34 для судів рибопроміслового і морського флоту, що має в ті часи показники на рівні кращих світових стандартів. Серійний випуск двигунів розпочато в 1984 році.
У 1996 році в КБ заводу ім. Малишева були передані і включені в технічного проекту пропозиції по створенню перспективного двигуна Д-80 для магістральних тепловозів.
У 1993-1999 роках Мелітопольського моторобудівному заводу передані результати розробки вітчизняного багатопаливного двигуна для малолітражних автомобілів.

Науково-дослідну роботу на кафедрі проводить проблемна лабораторія перспективних ДВЗ.
Наукові праці професорів Марченко А.П., Шеховцова А.Ф., Дьяченко В.Г., Парсаданова І.В., Пилова В.А. визнані не тільки в Україні і СНД, але і в далекому зарубіжжі, своїми досягненнями в термодинамічної оптимізації ДВС, кінетики згоряння і токсичності, вторинного тепловікорістання (утилізації), тривалої міцності деталей, багатопалівності ДВС, комп'ютеризації систем управління та ін.
Зусилля вчених кафедри зосереджені на виконанні проекту Міністерства освіти і науки України «Фундаментальні дослідження по створенню перспективних високоекономічніх і екологічно чистих транспортних і сільськогосподарських двигунів внутрішнього згоряння на основі використання альтернативних конструкцій, матеріалів, систем глибокої утилізації теплоти і комп'ютерних систем управління».
За рахунок господарських договорів з підприємствами проводяться прикладні дослідження по реалізації завдань Державної програми розвитку виробництва двигунів в Україні з метою підвищення технічного рівня вітчизняних дизелів світовим стандартам по економічності і токсичності.
Серед наукових досягнень кафедри останньніх років - розробка принципово нової схеми комбінованого дизеля з глибокої вторинної утилізацією теплоти на основі бінарних циклів і застосування нових композиційних матеріалів (керівники акад. Марченко А.П., акад. Шеховцов А.Ф. і проф. Шокота Н. К.).
Результати досліджень були запатентовані і включені в технічний проект перспективного тепловозного дизеля типу Д-80, що дозволило забезпечити економію палива для цього двигуна на рівні 10 ... 15%.
Вперше виконані дослідження по створенню нового робочого процесу багатопаливного двигуна з глибоким розшаруванням заряду (керівник проф. Дьяченко В.Г.). Результати запатентовані і покладені в основу проекту перспективного двигуна МеМЗ для легкового автомобіля «Таврія». Впровадження в виробництво цього проекту дає можливість підвищити економічні та екологічні показники українських автомобілів на 15 ... 20%.
Проведено етап фундаментальних досліджень робочих процесів і токсичності перспективних автотранспортних двигунів при їх конвертації на альтернативні палива (керівник акад. Марченко А.П.).
Виконано цикл робіт з дослідження закономірності кінетики згоряння і динаміки тепловиділення на формування токсинів в ДВС при їх роботі на альтернативному паливі (керівник акад. А.П. Марченко), що дозволить поліпшити техніко-економічні та екологічні показники транспортних і сільськогосподарських дизелів з урахуванням адаптації їх конструкцій до використання альтернативних палив рослинного походження.
Завершена розробки зі створення нового композиційного матеріалу для поршнів двигунів на основі титану ( «Тікад») і нових покриттів камери згоряння поршнів перспективних автотранспортних ДВС на основі мікродугового технології (керівник - акад. Марченко А.П.).
Кафедра в сфері наукової діяльності активно співпрацює із зарубіжними вузами. Найбільш тісними є зв'язки з МГТУ ім. Н.Є. Баумана (Росія), Клайпедським технічним університетом (Литва), Празьким технічним університетом (Чехія), Кельцкім політехнічним університетом (Польща).

Випробування двигуна зі спільного Україно - Литовському проекту.

В даний час зусилля вчених кафедри зосереджені на виконанні фундаментальних досліджень:
-по забезпечення фізичної та параметричної надійності перспективних вітчизняних автотранспортних ДВС;
-робітників процесів і токсичності автотранспортних двигунів при їх конвертації на альтернативні палива.

У моторному лабораторії кафедри.

За результатами досліджень вченими кафедри тільки за останні 10 років опубліковано чотири фундаментальні монографії з термодинамічної оптимізації двигунів, САПР теплонапружених деталей і екології двигунів.
За цей період отримано 15 патентів, опубліковано близько 100 наукових статей, захищено 3 докторські та 10 кандидатських дисертацій.
Видано 6 томну серію підручників «Двигуни внутрішнього згоряння» з грифом Міністерства освіти і науки України.

Кафедра, щорічно, є співорганізатором міжнародного конгресу двигунобудівників, який проходить на початку вересня в Коблево Миколаївської обл. (До окупації в Рибаче, АР Крим). Регулярно він залучає до роботи понад 240 фахівців з 8 країн світу. Це 3 академіки національних академій, 47 докторів, 84 кандидатів технічних та фізико-математичних наук.

2005 рік. Десятий Міжнародний Конгрес двигунобудівників