Известный изобретатель А. М. Игнатьев (автор таких изобретений, как зенитный оптический прицел, лентосварочные машины и многие другие) изобрел самозатачивающиеся инструменты для станков, нашедшие впоследствии широкое применение в нашей промышленности. Однако вначале внедрение этих инструментов встретило серьезное сопротивление некоторых специалистов. Понадобилось вмешательство авторитетного органа. ВСНХ назначил специальную комиссию под председательством Л. К. Мартенса, которая должна была определить реальную ценность самозатачивающихся инструментов. Комиссия вынесла решение, признавшее целесообразным внедрение новых инструментов в различные отрасли народного хозяйства.
В 1924 г. по указанию Ф. Э. Дзержинского Мартенс разрабатывает ряд мер, направленных на поощрение рабочих-изобретателей. При его личном участии в НТО разрабатываются основы планирования научно-технической работы. Он же играет в этот период видную роль и в формировании новых научно-исследовательских учреждений, в укреплении их связи с производством и т. д.
Вместе с тем именно в эти годы Л. К. Мартенс все больше времени начинает уделять и своей собственной научной работе в области моторостроения. С 1924 г., продолжая руководить Комитетом по делам изобретений, он возглавляет Лабораторию тепловых двигателей в Ленинграде. Позднее эта лаборатория превращается во Всесоюзный научно-исследовательский дизельный институт. Здесь Л. К. Мартенс ведет большую научно-экспериментальную работу по изучению динамики поршневых двигателей, конструированию новых моторов и т. д.
Но Л. К. Мартенс никогда не стремился ограничить себя рамками «чистой» научной работы. До конца своей жизни он всегда оставался верным солдатом своей партии, готовым по первому зову идти туда, где требовались его знания и опыт. В 1927 г., когда в связи с развернувшейся индустриализацией страны остро встает вопрос о подготовке новых технических кадров, Мартенс становится ректором и профессором Московского механического института им. Ломоносова. В 1932–1933 гг., когда Советская Армия начинает всемерно укреплять свои бронетанковые силы, он назначается профессором Академии моторизации и механизации РККА. В эти же годы он работает заместителем председателя Комитета стандартизации при Совете Труда и Обороны, является членом президиума Госплана СССР, редактирует журнал «Вестник стандартизации», научно-популярный журнал «Искры науки» и другие издания.
Однако и в эти годы, оставаясь директором Дизельного института, Мартенс продолжает научно-исследовательскую работу. Это был человек с широким кругозором в науке и технике. В его лице революционер и государственный деятель органически сочетались с талантливым ученым и изобретателем. И за какой бы теоретический или инженерно-технический вопрос Мартенс ни брался, он всегда вносил в его решение много нового, оригинального, передового.
Одной из первых работ, начатой им в 1925 г. в Лаборатории тепловых двигателей, была разработка новой топливной аппаратуры для дизелей. Л. К. Мартенсом было предложено устройство для распыливания топлива, ставшее впоследствии известным под названием «насоса-форсунки». Дизели с безвоздушным распыливанием топлива тогда только начинали распространяться и у нас, и за границей, и изобретение Л. К. Мартенса нашло широкое применение лишь много лет спустя.
В 1930 г., после многолетних экспериментов, Л. К. Мартенсом был сконструирован легкий мощный дизель. Его конструкция содержала ряд оригинальных идей и механических решений. «Надо прямо сказать, — писал по этому поводу профессор В. Ю. Гиттис, — что по состоянию на тот момент, когда Л. К. Мартенс сконструировал и построил свой легкий дизель, он был первым, так как за рубежом тогда таких дизелей еще не было. В этой конструкции было очень много прогрессивного и нового». В последующие годы Л. К. Мартенсом был предложен ряд новых конструкций.
Занятый большой государственной и общественной работой в Москве, Л. К. Мартенс всегда находил время для того, чтобы лично проводить испытания новых моделей двигателей. Профессор Т. М. Мелькумов впоследствии вспоминал: «С Людвигом Карловичем Мартенсом я встретился в 1932 г., когда мне было поручено ознакомиться с состоянием и ходом работы по созданию нового двигателя конструкции Л. К. Мартенса… Я видел его в Ленинграде, где он бывал систематически, руководя Всесоюзным научно-исследовательским дизельным институтом (ВНИДИ). Там он, в частности, лично проводил испытания одноцилиндровой дизельной установки. Нужно было видеть его за пультом управления, чтобы представить себе то внимание и сосредоточенность, которыми он отличался при выполнении работы».
