Изобретение относится к двигателестроению и может найти применение в различных областях промышленности. Повышение мощности двигателя, его экономичности, понижение токсичности отработанных газов является техническим результатом изобретения. Способ предусматривает проведение в впускном воздушном тракте двигателя предварительного процесса осушки, проведение газоразделения воздуха для обогащения кислородом с последующим его озонированием и (или) инициированием его распада для выделения атомарного кислорода и (или) образованием отрицательных озонид-ионов, причем для синтеза озона и снижения токсичности отработанных газов двигателя используют барьерный разряд и (или) проводят процесс синтеза дополнительных окислителей диоксида азота и (или) тетраоксида азота, азотистой, азотной кислот, нитросоединений, а в топливной системе двигателя и (или) камере сгорания двигателя проводят процесс ионизации топлива, причем для обеспечения монодисперстности топлива обеспечивают униполярный заряд камеры сгорания двигателя и частиц топлива. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 8 ил.