Рис. 1. Схема преобразования тепловой энергии в механическую работу:
а — сжатый в цилиндре воздух удерживает поршень с грузом; б — при нагревании давление воздуха повышается, расширяясь, воздух поднимает поршень с грузом и производит механическую работу; в — при сгорании в цилиндре рабочей смеси давление газов повышается значительно сильнее и они выталкивают поршень вместе с грузом

Рис. 2. Основные размеры поршневого двигателя внутреннего сгорания

Расстояние по оси цилиндра между ВМТ и НМТ называется ходом поршня S; он равен двум радиусам кривошипа коленчатого цала. При каждом ходе поршня коленчатый вал поворачивается на половину оборота, то есть на 180°. За один оборот коленчатого вала поршень делает два хода.

Объем Vh цилиндра, освобождаемый поршнем от ВМТ до НМТ, называется рабочим объемом цилиндра; он выражается в см3 или в литрах.

В многоцилиндровых двигателях сумма объемов всех цилиндров, выраженная в литрах, называется литражом двигателя.

Степень сжатия показывает, во сколько раз уменьшается объем рабочей смеси или воздуха в цилиндре при сжатии их поршнем.

Для того чтобы двигатель работал, необходимо сначала цилиндр заполнить горючей смесью или воздухом (у дизеля). Этот процесс называется процессом наполнения или впуска. Затем воздух или смесь в цилиндре сжимают (процесс сжатия), и в сжатый сильно нагретый воздух впрыскивают топливо или смесь, воспламеняющуюся от электрической искры (у карбюраторного двигателя). После сгорания топлива расширяющиеся газы давят на поршень и, перемещая его, совершают механическую работу. Этот процесс называется рабочим ходом или процессом расширения. И наконец, необходимо удалить из цилиндра отработавшие газы (процесс выпуска).

Периодически повторяющийся в цилиндре комплекс процессов (впуск, сжатие, сгорание, расширение, выпуск), в результате которых тепловая энергия сгоревшего топлива превращается в механическую работу, называется рабочим циклом двигателя.

Часть рабочего цикла, которая происходит в цилиндре за один ход поршня, называют тактом.

Двигатель, в котором рабочий цикл совершается за два такта (один оборот коленчатого вала), называют двухтактным,

Двигатели, в которых рабочий цикл совершается за четыре хода поршня (такта) или два оборота коленчатого вала, называются четырехтактными.