Кафедра «ДВСиЭСА» преобразована из кафедры “ДВС”, которая является одной из старейших в университете. Она была создана при организации Челябинского механико-машиностроительного института в 1943 году. Вначале насчитывала всего трех штатных преподавателей. В числе первых организаторов кафедры были доцент Е.М. Харитончик (первый заведующий кафедрой), В.М. Пискунов и А.П. Сташкевич. Под их руководством создавались первые лабораторные установки и учебные стенды, разрабатывались учебно-методические пособия по курсам «Теория автомобильных и тракторных двигателей», «Конструкция и расчет ДВС», «Системы питания ДВС» и др.
На кафедре начинал свою педагогическую деятельность Г.Э. Палей, впоследствии ставший профессором и зав. кафедрой гидравлики и гидропривода, работал Г.М. Смолкин, который в то время читал курс термодинамики.
Первые выпускники были в 1947 году — шесть инженеров, специалистов по моторостроению. Они направлены на ЧТЗ и Уральский вагонный завод в г. Нижний Тагил. К настоящему времени кафедрой подготовлено более 2100 специалистов по ДВС, из них 412 — по очно-заочной (вечерней) форме обучения и 21 — по заочной. При этом 109 выпускников получили дипломы с отличием.
На кафедре в 60-е годы плодотворно трудился крупный ученый-двигателист, создатель оригинального метода теплового расчета двигателей профессор, д.т.н. И.И. Вибе. Его деятельность для кафедры имеет особенное значение. Именно он основал научную школу исследования рабочих процессов в дизелях по индикаторной диаграмме. На основании глубоких исследований особенностей горения топлива в цилиндрах ДВС профессор Вибе вскрыл закономерности механизма превращения скрытой в топливе химической энергии в механическую работу. Предложенное им математическое описание особенностей освобождения теплоты известно в теории ДВС под названием Закона cгорания Вибе. Этот закон в настоящее время нашел широкое применение в научно-исследовательской и заводской практике расчета, проектирования и исследования двигателей.
Модель Вибе получила применение при тепловых расчетах ДВС, на базе которых рассчитываются прочность и тепловая напряженность всех основных деталей и механизмов двигателей. Использование модели при исследовании систем и агрегатов вновь создаваемых машин позволяет определить их оптимальные характеристики, а также установить экономически целесообразные режимы работ машин.
Под руководством И.И. Вибе кафедра одной из первых в стране стала применять ЭВМ для расчета и исследованияпроцессов в поршневых двигателях. Традиционно в процессе создания нового двигателя главная роль отводилась эксперименту — трудоемкому, сложному, дорогому. Появление и развитие ЭВМ сделало возможным глубже, всесторонне и в более короткие сроки решать многие сложные вопросы проектирования и расчета ДВС. Машинный же метод проектирования и исследования двигателей мог быть создан только лишь на основании соответствующих теоретических методов, разработкой которых и занимался И.И.Вибе. Его имя широко известно ученым и специалистам в области двигателестроения в нашей стране и за рубежом благодаря значительному вкладу, внесенному им в теорию рабочего цикла и создание методов машинного расчета двигателей.
С приходом И.И. Вибе авторитет кафедры резко возрос: она стала известной и за пределами нашего вуза. Была организована подготовка кадров высшей квалификации по ДВС. Первым аспирантом стал один из ближайших его учеников М.Ф. Фарафонтов, впоследствии — ведущий доцент кафедры. Несколько позже аспирантами И.И. Вибе были Б.А. Шароглазов, А.П. Ставров, А.Н. Лаврик, Е.А. Лазарев, В.М. Бунов и другие. Все они стали кандидатами наук, а пятеро защитили докторские диссертации по важнейшим проблемам расчета, исследования и создания поршневых двигателей внутреннего сгорания.
На базе выполненных на кафедре теоретических разработок проводится комплекс научно-исследовательских работ по совершенствованию процессов топливоподачи и смесеобразования, по многотопливности. Эти работы проводятся под руководством профессоров А.Н. Лаврика и Е.А. Лазарева. Большой вклад в развитие научной тематики кафедры внес профессор Г.Д. Драгунов, который заведовал кафедрой в 1972-1977 годах.
Одно из научных направлений кафедры, связанное с обеспечением многотопливности двигателей, нашло свое реальное воплощение в жизни в виде создания нового вида топлива из газовых конденсатов для дизелей. Эта работа проводилась под руководством профессоров А.П. Ставрова и А.Н. Лаврика. К ней проявили интерес ведущие предприятия топливопотребляющих отраслей, она внедрена в организациях, эксплуатирующих технику на Крайнем Севере страны.
Об эффективности научно-исследовательских разработок кафедры говорит и тот факт, что более ста технических решений по совершенствованию систем и механизмов двигателей, предложенных на кафедре, признаны изобретениями. Многие из них внедрены в промышленное производство. К таким, например, относится разработанная на кафедре система автоматической защиты двигателей от тепловых и механических перегрузок в экстремальных условиях использования машин и соответствующий метод расчета таких автоматических систем. В разработке и внедрении ее в производство активное участие приняли профессор Б.А. Шароглазов, доценты С.И. Кавьяров, П.М. Фарафонтов и В.В. Шишков.
Под руководством профессоров А.Н. Лаврика и Е.А. Лазарева совместно с коллективом конструкторов ОАО «ЧТЗ» велись работы по созданию газодизеля. Профессор В.М. Бунов активно занимался созданием электронного регулятора для управления топливоподачей в дизелях. Эта тематика стала важной составляющей его докторской диссертации, которую он защитил в 1999 году в МГТУ им. Н.Э. Баумана в Москве.
