Розроблено комплексну математичну модель робочого процесу дизеля, що працює на біопаливах, шляхом внесення в математичні моделі процесів згоряння, утворення оксиду азоту та сажі таких уточнень, а саме: у моделі процесу згоряння під час розрахунку періоду спалаху запропоновано залежності, що враховують долю палива, яке випарувалося за період затримки запалювання, та запропоновано схему узгодження періодів спалаху та дифузійного згоряння; у моделі процесу утворення сажі запропоновано залежності, які враховують вплив на цей процес кисню, що входить до складу біопалив; у термічній моделі процесу утворення NO запропоновано схему врахування дисоціації, нерівноважних концентрацій компонентів продуктів згоряння, похибок розрахунку теплоємностей і ентальпій; у кінетичній моделі процесу утворення NO уточнено диференціальні рівняння та запропоновано залежності, які враховують нижчу теплоту згоряння біопалив. Уперше розраховано рівноважні склади, теплоємності й ентальпії продуктів згоряння біопалив. Запропоновано методику порівняльної оцінки ефективності застосування в дизелі різних палив й визначено біопаливо, використання якого в дизелі 4 ЧН 12/14 є найбільш ефективним. Модифіковано рівняння для обчислення комплексного паливно-екологічного критерію та одержано залежності, що взаємозв'язують цей критерій, показники паливної економічності й токсичності відпрацьованих газів даного дизеля зі ступенем стиску, тиском наддування, кутом випередження й тривалістю впорскування.

Досліджено розробку раціональних характеристичних карт керування кутом випередження запалювання в водневому двигуні на базі обраних критеріїв оптимізації. Проаналізовано вплив кута випередження запалювання на показники двигуна та визначено принципові особливості його вибору залежно від режиму роботи водневого двигуна із якісним регулюванням складу суміші. Запропоновано чотири характеристичні карти керування кутом випередження запалювання за умови забезпечення найкращої паливної економічності та балансу між паливною економічністю та токсичністю викидів двигуна.

Проаналізовано показники паливної економічності та токсичності двигунів у разі безпосереднього використання синтез-газу, додавання його до основного палива, використання рідких і газових синтетичних палив. Наведено результати розрахункових досліджень робочого процесу газового двигуна 11ГД100М за умов використання природного газу і синтез-газу.

Представлено результати експериментального дослідження малолітражного бензиновому двигуна Briggs and Stratton Vanguard. Приведено схему та описання моторного стенда. Проаналізовано навантажувальні характеристики двигуна при різних частотах обертання колінчастого валу. Визначено загальні механічні втрати у двигуні. Розглянуто можливість використання відомих емпіричних залежностей для визначення середнього тиску механічних втрат. Запропоновано емпіричну залежність, яка найкращим чином підходить для дослідного двигуна.