В период организации (1930-1931 гг.) Харьковского автомобильно-дорожного института было создано 10 кафедр, среди которых была кафедра автомобилей и двигателей, первым заведующим которой был назначен проф. А.И. Воейков.

Большое внимание в те времена уделялось совершенствованию и развитию материальной базы института. В течение 1934-1936 гг. Была создана лаборатория двигателей внутреннего сгорания. Научные работы кафедры проводились в направлении развития теории расчета двигателей внутреннего сгорания и механизмов трансмиссии автомобиля. В самостоятельное подразделение кафедра ДВС впервые выделена в 1945 году. В 1952-1953 учебном году кафедра двигателей внутреннего сгорания и кафедра автомобилей были вновь объединены.

Во второй раз кафедра ДВС стала самостоятельным учебно-научным подразделением в 1967.

Её ядро ​​составляли преимущественно выпускники Харьковского политехнического института (ХПИ) - доценты О.Г. Тыричев, А.Р. Сухоруков, М.И. Конотоп, М.М. Гиршберг, ассистенты Л.Г. Гончар, А.М. Леляков, В.А. Маныч. Заведующим лабораторией был назначен В.И. Соколов, лаборантом - М.Я. Жданов, ст. препаратором - А.С. Васильченко.

Позже к коллективу кафедры присоединились выпускники аспирантуры ХПИ Игорь Иванович Тимченко (впоследствии доцент, профессор, заведующий кафедрой, проректор института по учебной работе), Геннадий Борисович Талда (впоследствии доцент). Состав кафедры преимущественно комплектовался выпускниками ХПИ и ХАДИ.

С момента выделения кафедры ДВС в 1945 году в самостоятельное подразделение из состава кафедры автомобилей и двигателей и до 1951 г. её возглавлял профессор Виктор Александрович Константинов. В дальнейшем заведующими кафедры были: доцент Александр Родионович Сухоруков (1951-1952 гг.), доцент Александр Григорьевич Тыричев (1967-1973 гг.), доцент Юрий Зиновьевич Кире (1973-1977 гг.), доцент Игорь Николаевич Белинский (1981-1986 гг.).

В период с 1978 по 1981 и с 1987 по 2003 гг. заведовал кафедрой профессор И.И. Тимченко, который был награжден медалями «За трудовую доблесть» и «Ветеран труда», нагрудными знаками «Отличник высшей школы СССР», «Отличник образования Украины» и почетным знаком ХНАДУ «За выдающиеся заслуги перед коллективом университета» всех трех степеней.

С 2003 по 2019 гг. кафедру возглавлял доктор технических наук, профессор Федор Иванович Абрамчук.

За это время определились следующие направления научных работ кафедры:

- научные основы конвертации дизельных и бензиновых двигателей в газовые;

- теоретические основы создания топливных систем с электронным управлением для высокооборотных дизелей;

- практические основы создания пневматического двигателя комбинированной силовой установки для экологически чистого автомобиля.

По этим тематикам защищены семь кандидатских и две докторские диссертации.

С 2019 заведующим кафедрой стал профессор Андрей Алексеевич Прохоренко.

С начала своего существования кафедра ДВС готовит инженеров для автомобильного транспорта. По специальности «Двигатели внутреннего сгорания» она начала готовить выпускников в 1993 году. В 1998 г. кафедрой была выпущена первая группа инженеров по новой для университета специальности. За время, когда кафедра стала выпускающей, подготовлено более 400 специалистов и магистров. С 2017 года кафедра готовит бакалавров, магистров и докторов философии.

Большая часть выпускников кафедры получают дипломы с отличием и их рекомендуется для поступления в аспирантуру.

За это время закончили аспирантуру А.А. Ефремов, Д.И. Тимченко, А.Н. Кабанов, В.А. Денисов, М.С. Липинский, А.П. Кузьменко, А.А. Овчинников, И.С. Ревелюк.

Успешная подготовка кадров высокой квалификации позволили открыть в 2014 г. свой специализированный ученый совет Д 64.059.01 при Харьковском национальном автомобильно-дорожном университете. Совет принимает защиты кандидатских и докторских диссертаций. За время работы совета кандидатские диссертации защитили И.Н. Никитченко, А.А. Овчинников, И.С. Ревелюк. Докторскую диссертацию успешно защитили А.И. Воронков, В.А. Корогодский.

Коллективом кафедры в соавторстве написан учебник «Автомобильные двигатели», семь учебных пособий для вузов Украины с грифом МОН Украины, более 60 методических разработок для всех форм и методов организации учебного процесса, в том числе для самостоятельной работы студентов, конспекты фондовых лекций по 20 учебным дисциплинам.

Кафедра ДВС ХНАДУ с первых дней своего существования активно работала над органичным сочетанием процесса подготовки специалистов с развитием научных исследований. Коллектив кафедры ввел в учебный процесс компьютерные исследования, а также 100% аттестацию бакалавров через защиту выпускной работы.

За достижения в учебно-методической работе коллектив кафедры дважды (в 1985 и 1991) награждали соответственно третьей и второй премиями Министерства образования и науки Украины. За разработку учебно-методического комплекса по дисциплине «Автомобильные двигатели» кафедра в 1994 году удостоена Первой премии методического совета университета.

На протяжении всего периода существования, особенно после второго возрождения в 1967, кафедра активно занимается научной работой.

Научные интересы членов кафедры сосредоточены, главным образом, вокруг дизельной тематики. Этому способствовало, во-первых, то, что большинство ученых были выходцами из ХПИ, и они продолжали разрабатывать темы, специалистами в которых были. Во-вторых, Харьков в тот период был дизелестроительный центром, способствовало быстрому внедрению результатов исследований.

Главными направлениями в научной работе кафедры были:

- разработка и совершенствование рабочих процессов транспортных дизелей;

- совершенствование систем питания и наддува транспортных дизелей;

- разработка принципиально нового агрегата наддува дизелей (волнового обменника давления).

Основным достижением кафедры в этой работе стала разработка и внедрение эффективного рабочего процесса для дизелей ГАЗ-542Н, предназначенных для грузовых автомобилей ГАЗ-66. Работа с Горьковским автомобильным заводом велась более 10 лет и завершилась внедрением рабочего цикла дизелей с наддувом. Создана линейка дизелей воздушного охлаждения в 3-, 4-, 5- и 6-цилиндровых модификациях. Непосредственно кафедра занималась совершенствованием рабочего процесса и повышением мощности за счет применения газотурбинного наддува. По материалам исследований были защищены четыре кандидатских диссертации. Из них две - сотрудниками ГАЗ и сотрудниками кафедры А.И. Воронковым и С.В. Сахаревич. Вместе с заводом получено более десяти авторских свидетельств на изобретения. В результате совместной работы получены высокие технико-экономические показатели дизеля ГАЗ-542Н. Для наддува дизеля вместо компрессора был предложен, разработан и прошел испытания волновой обменник давления (разработчики - доценты В. Рябикин, М.Р. Муждобаев, А.И. Харченко, В. М. Манойло).

Для дизелей КамАЗ был разработан рабочий вариант регулируемого резонансного наддува для восьмицилиндрового V-образного двигателя (разработчик - доцент А.Д. Якубов).

Для Чугуевского завода топливной аппаратуры выполнен ряд работ по усовершенствованию топливных насосов НД 21/4 и ВС 26/8. Эти работы завершились получением авторских свидетельств на изобретения и защитами диссертаций (М. Самусь, С.И. Башлай).

С 1976 по 1984 гг. кафедра вела исследовательские работы по применению водорода в автомобильных двигателях. Эти работы выполнялись вместе с ИПМаш АН УССР согласно Государственной научно-технической программе 0.85.03. Был разработан оригинальный способ работы двигателя с искровым зажиганием при питании бензоводородными топливными композициями и принципиальная схема системы питания для его реализации. На способ и систему питания получены патенты СССР, США, Великобритании, Франции и Германии.

Применение этих разработок позволило повысить эксплуатационную экономичность двигателей на 18% при одновременном уменьшении выбросов СО в 8,8 раз, СН - в 2,15 раза, NOх - в 7 раз. Работы по созданию автомобиля, работающего на смеси бензина и водорода, были отмечены медалью ВДНХ СССР (А.И. Мищенко, Г.Б. Талда, А.В. Белогуб).

Кафедрой ДВС вместе с ГП «ХКБД» и Институтом твердого тела Национального научного центра «Харьковский физико-технический институт» НАН Украины с 2004 г. выполняются работы по созданию аккумуляторной топливной аппаратуры с электронным управлением для высокооборотного дизеля (исполнители - А.Н. Врублевский, А.В. Денисов). По этой тематике опубликована монография, почти 40 статей, получено три патента на изобретения, защищены одна кандидатская (А. Денисов) и одна докторская (А.Н. Врублевский) диссертации.

Не останавливаясь на достигнутом, сотрудники кафедры принимают участие в исследованиях и испытаниях новых отечественных дизельных двигателей, в сотрудничестве с конструкторами ООО «ХКБД» работают над усовершенствованием топливной аппаратуры непосредственного впрыска.

Результатом такого сотрудничества с ГП «ХКБД» и ГП «Завод им. В.А. Малышева» стал проект «Создание и внедрение в производство малолитражного автомобильного дизеля мощностью 100-175 л.с. двойного назначения (Слобожанский дизель)». Он предусматривает создание двигателей марок 4ДТНА1, 4ДТНА2, 6ДТНА1 и 6ДТНА2, которые необходимы как для военной техники, так и для грузовых автомобилей категории N1 и автобусов.

С 2003 г. по инициативе профессора Ф.И. Абрамчука на кафедре выполняются работы по конвертации двигателей, работающих на жидком топливе нефтяного происхождения, на сжатый природный газ. Эти работы ведутся в тесном сотрудничестве с ГП «Харьковский автомобильный завод», ХРП «АвтоЗАЗ-Мотор», ИПМаш НАН Украины и другими предприятиями и организациями.

Для проведения экспериментальных исследований в рамках этой тематики на кафедре ДВС создана лаборатория газовых двигателей, оснащенная современными измерительными и испытательными средствами и приборами. Сегодня в этой лаборатории смонтированы два испытательных стенда: на базе дизельного двигателя ЯМЗ-236 и малолитражного высокооборотного двигателя МеМЗ-307.

В лаборатории газовых двигателей проводят следующие исследования:

- экспериментальная проверка различных концепций конвертации двигателей на сжатый природный газ;

- определение влияния регулировочных параметров на процесс сгорания в газовом двигателе;

- исследование влияния различных систем зажигания на процесс сгорания в газовом двигателе;

- исследование работы газового двигателя на бедных смесях и определение возможностей применения смешанного регулирования мощности;

- исследование особенностей работы газового двигателя на смеси сжатого природного газа и водорода;

- исследование особенностей применения наддува на газовом двигателе;

- определение показателей токсичности газовых двигателей;

- исследование показателей двигателей с подачей сжиженного топлива во впускной коллектор.

Это научное направление активно и динамично развивается, и приведенный перечень работ постоянно расширяется.

В направлении тематики газовых двигателей успешно работают сотрудники кафедры, среди которых профессор Ф.И. Абрамчук, доцент А.П. Кузьменко, аспирант Д.В. Швыдкий, инженер Ю.С. Богданов, а также аспиранты и инженеры кафедры. По направлению опубликовано около 40 статей, пять патентов на изобретения, защищено три кандидатские диссертации.

На кафедре проводятся работы по созданию пневмодвигателя для комбинированной силовой установки автомобиля. Для теоретического исследования разработана математическая модель рабочего цикла пневмодвигателя с золотниковым и клапанным газораспределением.

С целью экспериментальных исследований разработан и создан стенд для проведения испытаний пневмодвигателя на базе двигателей МеМЗ-968 с золотниковым газораспределением и ЗМЗ-24 с клапанным газораспределением. На базе проведенных теоретических и экспериментальных исследований защищена одна кандидатская диссертация (И.Н. Никитченко) и одна докторская диссертация (А.И. Воронков). В этой работе активное участие принимали доценты С.С. Жилин и А.И. Харченко, а сегодня ее продолжают аспиранты Э.В. Тесленко, А.А. Назаров и Т.А. Удовик.

Новым направлением научно-технической деятельности кафедры является исследование микролитражных бензиновых двигателей. Результаты исследований используются при создании силовой установки спортивного автомобиля «ХАДИ-34», принимающего участие в соревнованиях «Shell Eco-marathon». Работы ведутся на оригинальных стендах, созданных на кафедре с привлечением студентов. Основной задачей, которая успешно решается по этому направлению, является выбор оптимальных параметров двигателя, которые обеспечивают минимальный расход топлива во время гонки на экономичность. Внедрены системы электростартерного пуска, электронного зажигания и микропроцессорной системы управления топливоподачей.

Сегодня на кафедре работают девять преподавателей, из которых пятеро - доктора наук, три профессора, четыре кандидата технических наук, два доцента, три ассистента, один старший преподаватель, а также сотрудники учебно-вспомогательного персонала. Это заведующий лабораторией ДВС Ю.С. Богданов, секретарь кафедры, инженер С.П. Волкова.

Материальная база кафедры включает: моторный зал дизельных и бензиновых двигателей, лабораторию газовых двигателей, компьютерный класс, две специализированные аудитории, испытательный стенд быстроходного автомобильного дизеля, лабораторию теплотехнических измерений, класс курсового и дипломного проектирования.

Коллектив кафедры активно внедряет в учебный процесс и использует при выполнении научно-исследовательских работ современные информационные технологии. На кафедре работает вычислительный центр, который оснащен мощными компьютерами. Кафедра является активным участником университетской программы одного из мировых лидеров по проектированию и исследованию двигателей - фирмы AVL (Австрия).

Сотрудничество с этой фирмой заключается в использовании программных продуктов AVL FIRE, AVL BOOST, AVL CRUISE при моделировании процессов в современных двигателях внутреннего сгорания, а также измерительного комплекса при экспериментальных исследованиях дизелей. В учебном процессе, а также при выполнении исследовательско-конструкторских работ по модернизации автомобильных двигателей студенты и преподаватели используют программный продукт AUTODESK INVENTOR.
Кафедра плодотворно сотрудничает с предприятиями, среди которых ООО «ХКБД», «ПроМотор» и «Х Мотор», где студенты проходят практику и знакомятся с производством. Научную практику магистры проходят в ИПМаш им. А.М. Подгорного НАН Украины.

В течение всего времени кафедра ДВС активно развивала и совершенствовала международное научно-техническое сотрудничество. В разные годы партнерские отношения существовали с МАДИ, МАМИ, Челябинским высшим военным автомобильно-инженерным университетом им. И.И. Ползунова (г. Барнаул), Саратовским аграрным университетом, ТАДТУ (г. Ташкент, Узбекистан), БПИ (г. Баку, Азербайджан), университетом г. Патры (Греция), Техническим университетом г. Варна (Болгария), Дамасским университетом (Сирия), заводами ГАЗ и ВАЗ и др.

Как и всегда, сегодня кафедра проводит активную международную деятельность, поддерживает связи с организациями за пределами Украины, среди которых - высшие учебные заведения (Университет Квебека, г. Труа-Ривьер, Канада; БНТУ, г. Минск, Беларусь; Технический университет г. Варна, Болгария; Варшавская политехника, г. Варшава, Польша), предприятия («Motortech GmbH», г. Целле, Германия; AVL, г. Грац, Австрия).

Выпускники кафедры последних лет учатся в аспирантуре, работают на различных предприятиях, заводах и станциях технического обслуживания, в том числе на руководящих должностях. Они неоднократно обращались к преподавателям кафедры за советами по вопросам решения технических проблем, которые возникают у них на предприятиях.

Сегодня кафедра двигателей внутреннего сгорания - это высококвалифицированный, ответственный, нацеленный на решение неотложных задач коллектив.