Um motor diesel monocilíndrico a quatro tempos (Kirloskar) foi testado a plena carga com o combustível misturado à velocidade nominal de 1500 rpm. Foram utilizados como combustível MOME, MOEE e WCME misturados com gasóleo em proporções de 5%, 10%, 15% e 20%, em volume, e gasóleo puro. O desempenho do motor (consumo específico de combustível, eficiência térmica de travagem e potência de travagem) e as emissões de escape (HC, CO, CO2 e NOx) foram medidos para avaliar e calcular o comportamento do motor diesel a funcionar com biodiesel. Os resultados mostram que a eficiência térmica de travagem do diesel é mais elevada em todas as cargas, seguida das misturas de éster metílico de Mahua e diesel. Experimentalmente, a eficiência térmica máxima do travão e o consumo específico mínimo de combustível foram encontrados para misturas até 20% de éster metílico de óleo de mahua a todas as cargas entre as misturas. Verificou-se que o consumo específico de combustível era ainda mais baixo do que o do gasóleo convencional para misturas até B20. As emissões de CO foram inferiores às do gasóleo, tendo-se registado um ligeiro aumento da opacidade dos fumos e dos NOx. As reduções no consumo específico de combustível na travagem e nas emissões de CO tornaram a mistura de biodiesel B20 um combustível alternativo adequado para o motor diesel.