В этот период на кафедре работали доценты Е. М. Харитончик (заведующий лабораторией), И. Ф. Карнаухов, Б. Г. Тявкин, Б. Г. Косарев, И. П. Лисиченко, Т. И. Седов. С 1933 г. доценты Б. Г. Тявкин, И. Ф. Карнаухов, Е. М. Харитончик и позднее – В. П. Косарев были направлены ЦК КПСС на работу по совместительству в Высший коммунистический университет им. Я. М. Свердлова, доцент Г. И. Трубников работал в этом университете заместителем заведующего кафедрой механизации сельского хозяйства и одновременно был руководителем курса «Тракторы и автомобили».

В течение 1934—1937 годов были проведены большие работы по капитальному восстановлению и перестройке здания кафедры после пожара. При этом были построены изолированные учебные кабинеты и лаборатории, установлено центральное отопление, увеличена высота здания и проведены другие работы по благоустройству помещений.

Были развернуты большие работы по пополнению кафедры учебным оборудованием, в том числе по новой технике, осваиваемой тракторными заводами (дизельные двигатели и др.) и изготовлению учебных разрезов двигателей, тракторов и автомобилей, карбюраторов, приборов электрооборудования в мастерской кафедры.

Было налажено производство ряда приборов, разработанных на кафедре (магнитометров, фазометров, аккумуляторных нагрузочных вилок и др.), выполняемых по заказам сельскохозяйственных вузов, техникумов, МСХ СССР, Сельхозснаба и других организаций. Объем хозрасчетной деятельности кафедры в этот период достиг 1,0 – 1,5 млн рублей. Это в значительной степени обеспечило приобретение и изготовление учебного оборудования для нужд кафедры.

Неуклонно расширялся объем выполняемых кафедрой научно-исследовательских работ. В том числе было создано и исследовано двухискровое магнето для двигателя трактора ЧТЗ, работающего на керосине (Б. Г. Тявкин, П. Е. Новиков), исследованы антидетонационные камеры сжатия для двигателей СХТЗ и СТЗ-НАТИ и др.

Продолжалось совершенствование учебного процесса и методических материалов. В планы и в программу дисциплины были введены изучение автомобилей, тракторных дизелей и их топливной аппаратуры и организована подготовка студентов к сдаче экзаменов на получение водительских прав. На кафедре также были организованы занятия по изучению новых видов автотракторной техники и повышению квалификации для механиков и инженеров МТС и совхозов.

В 1935 г. кафедре были предоставлены дополнительные помещения: один большой зал в павильоне сельскохозяйственных машин для развертывания научно-исследовательской лаборатории и цокольные помещения в корпуса №1 на Лиственничной аллее, где были размещены кабинеты по изучению грузовых автомобилей.

В 1935—1937 годах в число преподавателей кафедры дополнительно вошли В. И. Анохин и А. И. Курганов. Из состава кафедры выбыл доцент Е. М. Харитончик, избранный заведующим кафедрой тракторов и автомобилей ЧИМЭСХ.

В июне 1937 г. кафедра была разделена на две кафедры: автотракторных двигателей (заведующий кафедрой Б. Э. Шпринк) и шасси тракторов и автомобилей (заведующий кафедрой д. т. н., профессор Е. Д. Львов).

Профессор Б. Э. Шпринк ранее работал в Бронетанковой академии. Это был авторитетный специалист по двигателям, отличный лектор и квалифицированный педагог.

С 1938 г. заведывать лабораторией стал инженер Ф. П. Гаврилов, в связи с переходом И. П. Лисаченко на работу заместителя директора института по учебной и научной работе. В 1939 г. обе кафедры были снова воссоединены в одну кафедру тракторов и автомобилей, заведующим которой был утвержден профессор Б. Э. Шпринк, а профессор Е. Д. Львов остался на кафедре в должности профессора. В начале I941 г. профессор Б. Э. Шпринк был освобожден от заведывания кафедрой и ее вновь принял доцент В. Н. Болтинский.