Вследствие сопротивления впускной системы потоку смеси и некоторых других причин в конце такта впуска давление в цилиндре становится ниже атмосферного и равно примерно 0,7—0,8 кГ/см2. При увеличении числа оборотов двигателя это давление уменьшается, что ограничивает полноту заполнения полости цилиндра смесью. Температура смеси в конце впуска равна 100-130 °С.

Такт сжатия. При такте сжатия происходит сжатие рабочей смеси, что необходимо для обеспечения более быстрого ее сгорания и получения большого давления газов в цилиндре.

При сжатии смеси поршень перемещается от н. м. т. до в. м. т. Впускной и выпускной клапаны при этом закрыты. Чем больше степень сжатия, тем сильнее сжимается рабочая смесь и тем выше при сгорании давление газов на поршень и экономичнее работа двигателя.

Однако предельные значения степени сжатия для карбюраторных двигателей ограничиваются свойствами применяемого топлива (бензина) и в основном его антидетонационной стойкостью.

Чрезмерно высокая степень сжатия может привести к особому, детонационному воспламенению смеси и нарушению нормального процесса ее сгорания, которое будет происходить с очень большими скоростями и резкими местными повышениями давления в цилиндре. В результате этого нарушается нормальная работа двигателя, снижается его мощность и экономичность и возрастает износ деталей.

Во избежание нарушения нормальных условий сгорания рабочей смеси в карбюраторных двигателях ее следует сжимать не более чем в 6—10 раз, т. е. степень сжатия карбюраторных двигателей не должна быть выше 6—10. При этом для двигателей с более высокими степенями сжатия требуется применение топлива с хорошими антидетонационными свойствами, т. е. с высоким октановым числом. Увеличение степени сжатия вновь создаваемой модели двигателя возможно также путем повышения числа его оборотов, уменьшения рабочего объема цилиндров, улучшения формы камеры сжатия и применения для изготовления деталей двигателя (поршней и головки цилиндров) легких алюминиевых сплавов, способствующих хорошему отводу тепла из полости камеры сгорания.

К концу такта сжатия давление в цилиндре возрастает примерно до 8— 12 кГ/см2, а температура смеси достигает 450—500 °С.

Такт расширения (рабочий ход). При рабочем ходе поршень в цилиндре перемещается под действием давления газов, приводя во вращение коленчатый вал двигателя.

В конце такта сжатия, Когда поршень приходит в в. м. т., в цилиндр подается электрическая искра, поджигающая сжатую рабочую смесь. Смесь сгорает очень быстро с выделением большого количества тепла. Вследствие сильного нагревания газов, образовавшихся при сгорании, давление в цилиндре резко возрастает, и поршень под действием этого давления с большой силой перемещается вниз от в. м. т. до н. м. т., приводя во вращение через шатун коленчатый вал. Впускной и выпускной клапаны при этом закрыты.

В момент сгорания рабочей смеси температура газов в цилиндре повышается до 1800—2000° С, а давление — до 25—30 кГ/см2. При движении поршня к н. м. т. газы расширяются и давление и температура их в цилиндре постепенно уменьшаются. В конце рабочего хода давление в цилиндре падает до 3—4 кГ/см2, а температура снижается до 1100—800 °С.

Такт выпуска. При такте выпуска происходит очищение цилиндра от отработавших газов. При этом поршень перемещается от н. м. т. до в. м. т., впускной клапан закрыт, а выпускной открыт. При движении поршня к в. м. т. оставшиеся в цилиндре после сгорания и расширения отработавшие газы выталкиваются через’ выпускной клапан в атмосферу. Так как удалить полностью отработавшие газы из цилиндра не представляется возможным, давление в конце такта выпуска достигает 1,05—1,15 кГ/см2. Температура отработавших газов составляет 700—800 °С, понижаясь к концу выпуска до 300—400 °С.

При дальнейшем вращении коленчатого вала снова происходит такт впуска, затем такт сжатия, рабочий ход и такт выпуска и т. д. При работе двигателя указанные такты непрерывно чередуются в такой же последовательности.

Таким образом, в четырехтактном одноцилиндровом двигателе коленчатый вал вращается под действием давления газов только при рабочем ходе. При совершении вспомогательных тактов (выпуска, впуска и сжатия рабочей смеси) противодавление действующих на поршень газов создает сопротивление вращению вала, для преодоления которого необходимо к валу приложить внешний момент. Для повышения равномерности вращения коленчатого вала и осуществления вспомогательных тактов на коленчатом валу устанавливают маховик, представляющий собой тяжелый чугунный диск, закрепленный на конце коленчатого вала.