При трогании с места и при изменении мощности нормальный процесс быстро восстанавливался (1—5 мин). В отличие от генераторных тепловозов ТЭ1 тепловоз ТЭ4 устойчиво работал на смешанном топливе, расходуй 89% твердого и 11 °о жидкого топлива. При переходных режимах величина присадки жидкого топлива увеличивалась.

Расход воды на газификацию при испытаниях составлял 1,5 л на 1 кг сожженного антрацита. Коэффициент полезного действия тепловоза составлял 16,2%, н в поездной работе не падал ниже ІЗ1)« После окончания испытаний на эксплуатационном кольце тепловоз в конце 1953 г. был направлен на Приволжскую ж. д., где работал с поездами в обычных эксплуатационных условиях. После пробега 26000 км потребовалось устранить ряд недостатков — загазованность машинных помещений, неудовлетворительная работа насосов жидкого топлива и регулятора паро- смеси, недостаточность охлаждения газа, преждевременные вспышки и стуки в цилиндрах, трещины в нижнем опорном листе и др. Тепловоз был возвращен на Харьковский завод, где простоял до 1956 г. В августе 1956 г. после повторных реостатных и поездных испытаний на опытном кольце ЦНИИ он поступил в депо Верхний Баскунчак Приволжской ж. д. для опытной эксплуатации.

В результате испытаний было выявлено, что расход жидкого топлива в условном исчислении за весь период испытаний в среднем составил 27,9% (колеблясь от 16 до 38%) от установленных норм для серийных тепловозов. С увеличением веса поезда расход жидкого топлива на измеритель снижался.