Первый такт — впуск горючей смеси. При движешш поршня от в.м.т. к н.м.т. давление в цилиндре ниже давления окружающей среды и находится в пределах 0,07—0,095 МПа, благодаря чему горючая смесь засасывается через впускной трубопровод в цилиндр двигателя. При этом впускной клапан открыт, а выпускной — закрыт. Температура смеси при впуске благодаря соприкосновению с нагретыми деталями двигателя и перемешиванию с остатками продуктов сгорания повышается до 70—120 °С.

Второй такт — сжатие смеси. Поршень перемещается от н.м.т. к в.м.т., сжимая смесь при закрытых клапанах. Степень сжатия современных карбюраторных двигателей составляет 6—10. По мере уменьшения объема смеси давление и температура в цилиндре повышаются и при достижении поршнем в.м.т. достигают соответственно значений 0,8—1,5 МПа и 350—450 °С. В этот момент между электродами свечи проскакивает электрическая искра, воспламеняющая смесь.

Рис. 2. Рабочий процесс четырехтактного дизеля

Третий такт — сгорание рабочей смеси и расширение продуктов сгорания — обычно называют рабочим ходом. Теплота, выделяющаяся при сгорании смеси, резко повышает температуру до 2000—2500 °С и давление до 4—6 МПа. Под действием давления расширяющихся продуктов сгорания поршень перемещается от в.м.т. к н.м.т. и с помощью шатуна 2 вращает коленчатый вал, совершая при этом механическую работу. К концу такта давление и температура газов снижаются до 0,4—0,5 МПа и 900—1100 °С соответственно.

Четвертый (заключительный) такт цикла — выпуск отработавших газов. Этот такт начинается при подходе поршня к н.м.т. в момент открытия выпускного клапана. Отработавшие газы под давлением 0,4—0,5 МПа начинают вытекать с большой скоростью из цилиндра в атмосферу. Далее поршень перемещается от н.м.т. к в.м.т. и через открытое отверстие выпускного клапана выталкивает продукты сгорания рабочей смеси в выпускной трубопровод. Среднее давление газов в этот период составляет 0,105—0,115 МПа, а температура — 700—850 °С.

Рабочий процесс четырехтактного-дизеля протекает, в основном, аналогично описанному выше процессу в карбюраторном двигателе. Разница состоит в том, что во время такта впуска, когда поршень движется к н. м.т., а впускной клапан Открыт, в цилиндр поступает не горючая смесь, а атмосферный воздух, который, нагреваясь в процессе сжатия, воспламеняет топливо, впрыскиваемое в конце такта сжатия. Гидравлическое сопротивление впускного трубопровода дизеля меньше, чем у карбюраторного двигателя, из-за отсутствия карбюратора, что повышает давление воздуха в конце такта впуска до 0,08—0,095 МПа. Температура воздуха в цилиндре составляет 50—80 °С.

Во время такта сжатия, когда впускной 3 и выпускной 5 клапаны закрыты, температура и давление воздуха в цилиндре значительно возрастают. Вследствие высокой степени сжатия (е=16-=-22) давление и температура воздуха достигают значений 3—5 МПа и 550—700 °С соответственно. В конце такта в цилиндр через форсунку впрыскивается топливо. В зависимости от формы камеры сгорания и типа форсунки давление впрыска находится в пределах 8—40 МПа.

Впрыснутое распыленное топливо, перемешиваясь со сжатым воздухом, самовоспламеняется и сгорает. При этом температура газов к концу сгорания повышается до 1800—2000 °С, а давление — до 5—8 МПа. Под давлением газов, образующихся в результате сгорания топливо-воздушной смеси, поршень перемещается от в.м.т. к н.м.т., совершая механическую работу. Происходит такт расширения, или рабочий ход.