Научно-исследовательскую работу сотрудники кафедры проводят по различным тематикам: «Комплексное использование альтернативного топлива в с/х производстве», «Разработка технологий и технических средств для применения биотоплива на предприятиях АПК, «Повышение эксплуатационных показателей транспортных агрегатов и машин в сельском хозяйстве».

На кафедре работает аспирантура.

Активное участие в научной работе кафедры принимают студенты, которые ежегодно докладывают о результатах работы на студенческих конференциях.

Разработки студенческого научного общества кафедры нашли свое воплощение в модернизированных системах и узлах автомобиля.

Научно-исследовательская работа на кафедре ведется с упором на использование альтернативных источников энергии. Здесь можно выделить  три направления:

1. Применение газогенераторных установок при совместной работе с двигателями внутреннего сгорания

Это направление включает в себя три основные задачи. Получение генераторного газа, его очистка и охлаждение. По данному направлению разрабатываются установки и устройства. Данное направление считается одним из основных направлений научной работы кафедры. Работу ведут аспиранты под руководством ведущих преподавателей

2. Использование потенциальных возможностей сжиженного газа (пропан-бутана).

Актуальность тематики обоснована экологическим и экономическим аспектом.

При производстве бензина побочным продуктом крекинг процесса является пропанобутановый сжиженный газ. Этот газ обладает потенциально высокими показателями. Так в серийных системах питания сжиженным газом процесс перевода жидкой фазы газа в газовую сопровождается значительным отбором энергии от двигателя. На кафедре предложено использовать затраты тепловой энергии на производство сжиженного газа, а так же на его испарение в системе питания двигателя на выработку холода в системе кондиционирования мобильных энергетических средств.

Разработки кафедры по данной тематике были оценены Американо-Российским Деловым союзом в виде присуждения диплома и золотой медали.

Медаль учреждена в целях содействия развитию инновационной деятельности, техническому перевооружению производства, притоку инвестиций, объединению интересов представителей промышленного и финансового бизнеса. В целях поощрения деятельности инициативных руководителей и передовых специалистов, содействующих развитию инновационной деятельности и техническому перевооружению производства, принято решение на постоянной основе осуществлять награждение предприятий и организаций, принимающих активное участие в процессе внедрения инновационных технологий Международной наградой - медалью "Innovations for investments".

3. Конвертация дизельных двигателей для условий работы на сжиженном газе.

Ведется работа с целью обеспечения надежной работы дизельных, без сильных конструктивных изменений, на пропан –бутане по циклу Отто с применением системы принудительного воспламенения. Исследуется режимы возникновения детонации и способы ее устранения.

В составе кафедры имеются лаборатории теплотехники, электрооборудования, испытание двигателей. Выпускающая кафедра «Автотракторные двигатели и теплотехника» имеет стабильный состав высококвалифицированных преподавателей, что обеспечивает хороший уровень подготовки студентов.

Со студентами был восстановлен трактор и открыт монумент посвященный 60-летию первого механизированного отряда, который работал на целине.