Мертвыми точками называются крайние верхнее и нижнее положения поршня, где его скорость равна нулю. Рабочий объем цилиндра VP — объем, освобождаемый поршнем при Движении от верхней до нижней мертвой точки. Литраж — сумма рабочих объемов всех цилиндров двигателя, выраженная в литрах. Чем больше литраж, тем при прочих равных условиях больше мощность двигателя. Объем камеры сгорания Vc — объем, образующийся над поршнем, когда последний находится в ВМТ. Полный объем цилиндра — это его рабочий объем плюс объем камеры сгорания.

Рис. 1. Двигатель «Моcквич-412»:
а — продольный разрез; б — поперечный разрез; 1 — полнопоточный маcляный фильтр; 2- приводная цепь; 3 – прерыватель-распределитель; 4 — натяжная звездочка; 5 — крышка механизма газораспределения; 6 — распределительный вал; 7 — коромысло привода клапана|
8 — головка блока цилиндров; 9 — гильза цилиндра; 10 — блок цилиндров; 11 — маховик; 12 — коленчатый вал; 13— поршень; 14 — шатун; 15 — масляный насос; 16 — кран отбора горячей жидкости в отопнтель; 11 — карбюратор; 18 — впускной трубопровод; 19— стартер; 20 — выпускной трубопровод

Степень сжатия — отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания. При большей степени сжатия рабочая смесь в конце такта сжатия будет занимать меньший объем, поэтому увеличиваются давление и температура рабочей смеси, а также скорость ее сгорания. В результате этого повышаются экономичность и мощность двигателя за счет уменьшения тепловых потерь и увеличения среднего давления газов на поршень. Однако повышение степени сжатия ограничено стойкостью топлива к детонации. Степень сжатия в двигателях изучаемых автомобилей от 7,2 до 8,8.

Мощность, развиваемая газами в цилиндрах двигателя при сгорании топлива, называется индикаторной, а получаемая на коленчатом валу — эффективной. Она на 10—15% меньше индикаторной из-за потерь на трение в двигателе и приведение в движение его вспомогательных механизмов и приборов.

Литровой мощностью называется наибольшая эффективная мощность, получаемая с одного литра рабочего объема цилиндров двигателя.

Рабочий цикл четырехтактного одноцилиндрового двигателя происходит следующим образом.

Первый такт — впуск. При движении поршня от ВМТ (вниз) вследствие увеличения объема в цилиндре создается разрежение, под действием которого из карбюратора через открывающийся впускной клапан в цилиндр поступает горючая смесь (паров бензина с воздухом). В цилиндре горючая смесь смешивается с оставшимися в нем от предыдущего рабочего цикла отработавшими газами и образует рабочую смесь.

Второй такт — сжатие. Поршень движется вверх, при этом оба клапана закрыты. Так как объем в цилиндре уменьшается, то происходит сжатие рабочей смеси.

Третий такт — рабочий ход (расширение). В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется электрической искрой (зажигание) и быстро сгорает (за 0,001—0,002 с). При этом происходит выделение большого количества тепла, и газы оказывают большое давление на поршень, перемещая его вниз. Сила давления газов от поршня передается через поршневой палец и шатун на коленчатый вал, создавая на нем определенный крутящий момент.

Рис. 2. Параметры цилиндра двигателя

Рис. 3. Процесс работы четырехтактного двигателя:
а — такт впуска; б — такт сжатия; в — такт рабочего хода; г — такт выпуска

Четвертый такт — выпуск. После совершения полезной работы поршень движется вверх и выталкивает отработавшие газы в атмосферу через открывающийся выпускной клапан.

Из рассмотрения рабочего цикла двигателя видно, что полезная работа совершается только в течение рабочего хода, а остальные три такта являются вспомогательными. Для равномерности вращения коленчатого вала на его конце устанавливают маховик, обладающий значительной массой. Маховик получает энергию при рабочем ходе и часть ее отдает на совершение вспомогательных тактов.