Las relaciones entre presión, volumen y temperatura de los gases son los principios básicos del funcionamiento del motor. Un motor de combustión interna es un dispositivo para convertir la energía térmica en energía mecánica.
La gasolina se vaporiza y se mezcla con aire, se fuerza o se introduce en un cilindro, se comprime con un pistón y luego se enciende con una chispa eléctrica. La conversión de la energía térmica resultante en energía mecánica y luego en trabajo se logra en el cilindro.
La figura ilustra los diversos componentes del motor necesarios para lograr esta conversión y también presenta los principales términos utilizados para indicar el funcionamiento del motor.
El ciclo de operación de un motor alternativo de combustión interna incluye la serie de eventos requeridos para inducir, comprimir, encender y quemar, causando la expansión de la carga de aire/combustible en el cilindro y para eliminar o expulsar los subproductos del proceso de combustión.
Cuando se enciende la mezcla comprimida, los gases resultantes de la combustión se expanden muy rápidamente y obligan al pistón a alejarse de la culata. Este movimiento hacia abajo del pistón, que actúa sobre el cigüeñal a través de la biela, se convierte en un movimiento circular o giratorio por el cigüeñal.
Se abre una válvula en la parte superior o cabeza del cilindro para permitir que escapen los gases quemados, y el impulso del cigüeñal y la hélice obligan al pistón a volver a subir en el cilindro donde está listo para el siguiente evento del ciclo. Luego se abre otra válvula en la culata para dejar entrar una nueva carga de la mezcla de aire y combustible.
La válvula que permite el escape de los gases de escape que se queman se llama válvula de escape, y la válvula que deja entrar la carga fresca de la mezcla de aire y combustible se llama válvula de admisión.
Estas válvulas se abren y cierran mecánicamente en los momentos apropiados por el mecanismo de operación de la válvula. Por lo tanto, el orden de los cinco eventos de un motor de ciclo de cuatro tiempos es admisión, compresión, encendido, potencia y escape.
El diámetro interior de un cilindro es su diámetro interior. La carrera es la distancia que el pistón se mueve de un extremo del cilindro al otro, específicamente desde el punto muerto superior (TDC) al punto muerto inferior (BDC), o viceversa.