У період організації (1930-1931 рр.) Харківського автомобільно-дорожнього інституту було створено 10 кафедр, серед яких була кафедра автомобілів і двигунів, першим завідувачем якої був призначений проф. А.І. Воєйков.
Велика увага у ті часи приділялась вдосконаленню і розвитку матеріальної бази інституту. Протягом 1934-1936 рр. була створена лабораторія двигунів внутрішнього згоряння. Наукові роботи кафедри проводилисть у напрямку розвитку теорії розрахунку двигунів внутрішнього згоряння і механізмів трансмісії автомобіля. Як самостійний підрозділ кафедра ДВЗ вперше відокремлена у 1945 році. У 1952-1953 навчальному році кафедра двигунів внутрішнього згоряння та кафедра автомобілів були знову об'єднані.
Вдруге кафедра ДВЗ стала самостійним навчально-науковим підрозділом у 1967 р.
Її ядро складали переважно випускники Харківського політехнічного інституту (ХПІ), доценти О.Г. Тиричев, О.Р. Сухоруков, М.І. Конотоп, М.М. Гіршберг, асистенти Л.Г. Гончар, А.М. Леляков, В.О. Манич. Завідувачем лабораторії був призначений В.І. Соколов, лаборантом – М.Я. Жданов, ст. препаратором – А.С. Васильченко.
Пізніше до колективу кафедри приєдналися випускники аспірантури ХПІ Ігор Іванович Тимченко (згодом доцент, професор, завідувач кафедри, проректор інституту з навчальної роботи), Геннадій Борисович Талда (згодом доцент). Склад кафедри переважно комплектувався випускниками ХПІ і ХАДІ.
Із моменту відокремлення кафедри ДВЗ у 1945 р. як самостійного підрозділу зі складу кафедри автомобілів і двигунів та до 1951 р. її очолював професор Віктор Олександрович Константинов. В подальшому завідувачами кафедри були: доцент Олександр Родіонович Сухоруков (1951-1952 рр.), доцент Олександр Григорович Тиричев (1967-1973 рр.), доцент Юрій Зіновійович Кірій (1973-1977 рр.), доцент Ігор Миколайович Білинський (1981-1986 рр.).
У період з 1978 р. по 1981 р. та з 1987 р. по 2003 р. завідував кафедрою професор І.І. Тимченко, який був нагороджений медалями «За трудову доблесть» та «Ветеран праці», нагрудними знаками «Відмінник вищої школи СРСР», «Відмінник освіти України» та почесним знаком ХНАДУ «За видатні заслуги перед колективом університету» усіх трьох ступенів.
З 2003 р. по 2019 р. кафедру очолював д-р техн. наук, професор Федір Іванович Абрамчук.
За цей час визначились такі напрями наукових робіт кафедри:
- наукові основи конвертації дизельних та бензинових двигунів у газові;
- теоретичні основи створення паливних систем з електронним керуванням для високообертових дизелів;
- практичні основи створення пневматичного двигуна комбінованої силової установки для екологічно чистого автомобіля.
За цими тематиками захищено сім кандидатських і дві докторські дисертації.
З 2019 р. завідувачем кафедри є професор Андрій Олексійович Прохоренко .
Із початку свого існування кафедра ДВЗ готує інженерів для автомобільного транспорту. За спеціальністю «Двигуни внутрішнього згоряння» вона почала готувати випускників у 1993 р. У 1998 р. кафедрою була випущена перша група інженерів за новою для університету спеціальністю. За час, коли кафедра стала випусковою, підготовлено понад 400 спеціалістів і магістрів. З 2017 року кафедра готує бакалаврів, магістрів та докторів філософії.
Велика частка випускників кафедри отримали дипломи з відзнакою і їх рекомендовано для вступу до аспірантури.
За цей час закінчили аспірантуру А.О. Єфремов, Д.І. Тимченко, О.М. Кабанов, В.О. Денисов, М.С. Липинський, А.П. Кузьменко, О.О. Овчинніков, І.С. Ревелюк.
Успішна підготовка кадрів високої кваліфікації дозволили відкрити в 2014 р. свою спеціалізовану вчену раду Д 64.059.01 при Харківському національному автомобільно-дорож ньому університеті. Рада приймає захисти кандидатських і докторських дисертацій. За час роботи ради кандидатські дисертації захистили І.М. Нікітченко, О.О. Овчинніков, І.С. Ревелюк. Докторську дисертацію успішно захистили О.І. Воронков, В.А. Корогодський.
Колективом кафедри у співавторстві написаний підручник «Автомобільні двигуни», сім навчальних посібників для ВНЗ України з грифом МОН України, понад 60 методичних розробок для всіх форм і методів організації навчального процесу, в тому числі для самостійної роботи студентів, конспекти фондових лекцій із 20 навчальних дисциплін.
Кафедра ДВЗ ХНАДУ з перших днів свого існування активно працювала над органічним поєднанням процесу підготовки фахівців з розвитком наукових досліджень. Колектив кафедри впровадив у навчальний процес комп'ютерні дослідження, а також 100 % атестацію бакалаврів через захист випускової роботи.
За досягнення у навчально-методичній роботі колектив кафедри двічі (у 1985 та 1991 рр.) нагороджували відповідно третьою і другою преміями Міністерства освіти і науки України. За розробку навчально-методичного комплексу з дисципліни «Автомобільні двигуни» кафедра у 1994 р. удостоєна першої премії методичної ради університету.
Упродовж усього періоду існування, особливо після другого відродження у 1967 р., кафедра активно займається науковою роботою. Наукові інтереси членів кафедри зосереджувались, головним чином, навколо дизельної тематики. Цьому сприяло, по-перше, те, що більшість науковців були вихідцями з ХПІ, і вони продовжували розробляти теми, фахівцями в яких були. По-друге, Харків у той період був дизелебудівним центром, що сприяло швидкому впровадженню результатів досліджень.
Головними напрямами в науковій роботі кафедри були:
- розробка та вдосконалення робочих процесів транспортних дизелів;
- вдосконалення систем живлення та наддування транспортних дизелів;
- розробка принципово нового агрегата наддування дизелів (хвильового обмінника тиску).
Основними надбаннями кафедри у цій роботі стали: розробка та впровадження ефективного робочого процесу для дизелів ГАЗ-542Н, призначених для вантажних автомобілів ГАЗ-66. Робота з Горьківським автомобільним заводом велася більше 10 років і завершилась впровадженням робочого циклу дизелів із наддуванням. Разом із заводом отримано більше десяти авторських свідоцтв на винаходи, захищено чотири кандидатських дисертації (з них дві – співробітниками ГАЗ). У результаті спільної роботи одержані високі технікоекономічні показники дизеля ГАЗ-542Н.
Для наддування дизеля замість компресора був запропонований, розроблений і пройшов випробування хвильовий обмінник тиску (розробники – доценти В.Г. Рябікін, М.Р. Муждобаєв, А.І. Харченко, В.М. Манойло).
Для дизелів КамАЗ був розроблений робочий варіант регульованого резонансного наддування для восьмициліндрового V-подібного двигуна (розробник – доцент А.Д. Якубов).
Робота з Горьківським автомобільним заводом з 1978 до 1992 р. завершилась створенням дизелів повітряного охолодження у 3-, 4-, 5- та 6-цилиндрових модифікаціях. Безпосередньо кафедра займалась вдосконаленням робочого процесу і підвищенням потужності за рахунок застосування газотурбінного наддування. За матеріалами досліджень були захищені дисертаційні роботи співробітниками кафедри О.І. Воронковим і С.В. Сахаревичем.
Для Чугуївського заводу паливної апаратури виконано низку робіт з удосконалення паливних насосів НД 21/4 та НД 26/8. Ці роботи завершились отриманням авторських свідоцтв на винаходи та захистами дисертаційних робіт (М.І. Самусь, С.І. Башлай).
Із 1976 до 1984 р. кафедра вела дослідницькі роботи щодо застосування водню в автомобільних двигунах. Ці роботи виконувались разом із ІПМаш АН УРСР згідно з Державною науково-технічною програмою 0.85.03. Був розроблений оригінальний спосіб роботи двигуна з іскровим запалюванням при живленні бензоводневими паливними композиціями і принципова схема системи живлення для його реалізації. На спосіб і систему живлення одержані патенти СРСР, США, Великобританії, Франції і Німеччини. Застосування цих розробок дозволило підвищити експлуатаційну економічність двигунів на 18 % при одночасному зменшенні викидів СО у 8,8 разів, СН – у 2,15 раза, NOх – у 7 разів. Роботи зі створення автомобіля, що працює на суміші бензину і водню, були відзначені медаллю ВДНГ СРСР (А.І. Міщенко, Г.Б. Талда, О.В. Білогуб).
Кафедрою ДВЗ разом із ДП «ХКБД» та Інститутом твердого тіла Національного наукового центру «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України з 2004 р. виконані роботи зі створення акумуляторної паливної апаратури з електронним керуванням для високообертового дизеля (виконавці – О.М. Врублевський, О.В. Денисов). Із цієї тематики опублікована монографія, майже 40 статей, отримано три патенти на винаходи, захищено одну кандидатську (О.В. Денисов) та одну докторську (О.М. Врублевський) дисертації.
Не зупиняючись на досягнутому, спів робітники кафедри беруть участь у дослідженнях та випробуваннях нових вітчизняних дизельних двигунів, у співпраці з конструкторами ДП «ХКБД» працюють над удос коналенням паливної апаратури безпосередньої дії.
Результатом такої співпраці з ДП «ХКБД» та ДП «Завод ім. В.О. Малишева» став проект «Розроблення та впровадження у виробництво мало літражного автомобільного дизеля потужністю 100-175 к.с. подвійного призначення (Слобожанський дизель)». Він передбачає створення двигунів марок 4ДТНА1, 4ДТНА2, 6ДТНА1 і 6ДТНА2, які конче потрібні як для військової техніки, так і для вантажних автомобілів категорії N1 та автобусів. Із 2003 р. за ініціативою професора Ф.І. Абрамчука на кафедрі виконуються роботи з конвертації двигунів, що працюють на рідкому паливі нафтового походження, на стиснений природний газ. Ці роботи ведуться у тісній співпраці з ДП «Харківський автомобільний завод», ХРП «АвтоЗАЗ-Мотор», ІПМаш НАН України та іншими підприємствами і організаціями.
Для проведення експериментальних досліджень у рамках цієї тематики на кафедрі ДВЗ створена лабораторія газових двигунів, оснащена сучасними вимірювальними та випробувальними засобами і приладами. Сьогодні в цій лабораторії змонтовано два випробувальні стенди: на базі дизельного двигуна ЯМЗ-236 та малолітражного високообертового двигуна МеМЗ-307. В лабораторії газових двигунів проводять такі дослідження:
- експериментальна перевірка різних концепцій конвертації двигунів на стиснутий природний газ;
- визначення впливу регулювальних параметрів на процес згоряння газового двигуна;
- дослідження впливу різних систем запалювання на процес згоряння газового двигуна;
- дослідження роботи газового двигуна на збіднених сумішах і визначення можливостей застосування змішаного регулювання потужності;
- дослідження особливостей роботи газового двигуна на суміші стиснутого природного газу та водню;
- дослідження особливостей застосування наддування на газовому двигуні;
- визначення показників токсичності газових двигунів;
- дослідження показників двигунів з подачею зрідженого палива у впускний колектор.
Цей науковий напрям активно і динамічно розвивається, і наведений перелік постійно розширюється.
У напрямі тематики газових двигунів успішно працюють співробітники кафедри, серед яких професор Ф.І. Абрамчук, доцент А.П. Кузьменко, аспірант Д.В. Швидкий, інженер Ю.С. Богданов, а також аспіранти і інженери кафедри. За напрямом опубліковано майже 40 статей, п'ять патентів на винаходи, захищено три кандидатські дисертації.
На кафедрі проводяться роботи зі створення пневмодвигуна для комбінованої силової установки автомобіля. Для теоретичного дослідження розроблена математична модель робочого циклу пневмодвигуна із золотниковим та клапанним газорозподілом.
З метою експериментальних досліджень розроблений та створений стенд для проведення випробувань пневмодвигунів на базі двигунів МеМЗ-968 із золотниковим газорозподілом та ЗМЗ-24 з клапанним газорозподілом. На базі здійснених теоретичних і експериментальних досліджень захищена одна кандидатська дисертація (І.М. Нікітченко) й одна докторська дисертація (О.І. Воронков). У цій роботі активну участь брали доценти С.С. Жилін та А.І. Харченко, а сьогодні її продовжують аспіранти Е.В. Тесленко, А.О. Назаров та Т.О. Удовік.
Новим напрямом науково-технічної діяльності кафедри є дослідження мікролітражних бензинових двигунів. Результати досліджень використовують під час створення силової установки спортивного автомобіля «ХАДІ-34», що бере участь у змаганнях «Shell Eco-marathon». Роботи ведуться на оригінальних стендах, створених на кафедрі, із залученням студентів. Основним завданням, що успішно вирішується за цим напрямом, є обрання оптимальних параметрів двигуна, які забезпечують мінімальну витрату палива під час перегонів на економічність. Впроваджені системи електростартерного пуску, електронного запалювання та мікропроцесорної системи керування паливоподачею.
Сьогодні на кафедрі працюють дев'ять викладачів, з яких п'ятеро - доктори наук, три професори, чотири кандидати технічних наук, два доцента, три асистента, один старший викладач, а також співробітники навчально-допоміжного персоналу. Це завідувач лабораторії ДВЗ Ю.С. Богданов, секретар кафедри, інженер С.П. Волкова.
Матеріальна база кафедри включає: моторний зал дизельних та бензинових двигунів, лабораторію газових двигунів, комп'ютерний клас, дві спеціалізовані аудиторії, випробувальний стенд швидкохідного автомобільного дизеля, лабораторію теплотехнічних вимірювань, клас курсового та дипломного проектування.
Колектив кафедри активно впроваджує у навчальний процес та використовує під час виконання науково-дослідних робіт сучасні інформаційні технології. На кафедрі працює обчислювальний центр, який оснащений потужними комп'ютерами. Кафедра є активним учасником університетської програми одного зі світових лідерів із проектування та дослідження двигунів – фірми AVL (Австрія). Співпраця з цією фірмою стосується використання програмних продуктів AVL FIRE, AVL BOOST, AVL CRUISE при моделюванні процесів у сучасних двигунах внутрішнього згоряння, а також вимірювального комплексу при експериментальних дослідженнях дизелів. У навчальному процесі, а також під час виконання дослідницькоконструкторських робіт з модернізації автомобільних двигунів студенти і викладачі використовують програмний продукт AUTODESK INVENTOR.
Кафедра плідно співпрацює з підприємствами, серед яких ДП «ХКБД», «ПроМотор» та «Х Мотор», де студенти проходять практику та знайомляться з виробництвом. Наукову практику магістри проходять в ІПМаш ім. А.М. Підгорного НАН України.
У продовж усього часу кафедра ДВЗ активно розвивала та удосконалювала міжнародну науково-технічну співпрацю. В різні роки партнерські відносини існували з МАДІ, МАМІ, Челябінським вищим воєнним автомобільно-інженерним університетом ім. І.І. Ползунова (м. Барнаул), Саратовським аграрним університетом, ТАДТУ ( м. Ташкент, Узбекистан), БПІ (м. Баку, Азербайджан), університетом м. Патри (Греція), Технічним університетом м. Варна (Болгарія), Дамаським Університетом (Сирія), заводами ГАЗ і ВАЗ та ін.
Як і завжди, сьогодні кафедра проводить активну міжнародну діяльність, підтримує зв'язки з організаціями за межами України, серед яких – вищі навчальні заклади (Університет Квебеку, м. Труа-Рів'єр, Канада; БНТУ, м. Мінськ, Білорусь; Технічний університет м. Варна, Болгарія; Варшавська політехніка, м. Варшава, Польща), підприємства («Motortech GmbH», м. Целлє, Німеччина; AVL, м. Грац., Австрія).
Випускники кафедри останніх років навчаються в аспірантурі, працюють на різних підприємствах, заводах та станціях технічного обслуговування, у тому числі на керівних посадах. Вони неодноразово зверталися до викладачів кафедри за порадами щодо питань вирішення технічних проблем, які виникають у них на підприємствах. Сьогодні кафедра двигунів внутрішнього згоряння – це висококваліфікований, відповідальний, націлений на вирішення нагальних завдань колектив.