Для заполнения цилиндра горючей смесью и выпуска отработавших газов (продуктов сгорания горючей смеси) в корпусе цилиндра имеются два окна, которые могут перекрываться двумя клапанами — впускными и выпускными (соответственно различают впускное и выпускное окно, впускной и выпускной трубопроводы). При открытии (подъеме) впускного клапана цилиндр через трубопровод заполняется горючей смесью. При открытии (подъеме) выпускного клапана отработавшие газы отводятся в атмосферу. Очевидно, сгорание горючей смеси должно происходить при закрытых клапанах.

Работа поршня и клапанов должна быть строго согласована, что обеспечивает газораспределительный механизм, состоящий из распределительного (кулачкового) вала, распределительных зубчатых колес и клапанных пружин.

Клапан представляет собой стержень, оканчивающийся с одной стороны грибовидной головкой и коническим рабочим пояском, а с другой — цилиндрическим стержнем, прижимаемым возвратной пружиной к кулачку распределительного вала. Кулачок имеет участок равного радиуса, который сопрягается с двумя боковыми участками, образующими выступ кулачка. При попадании клапана на участок равного радиуса кулачка рабочий поясок клапана плотно прижимается к седлу впускного (либо выпускного) окна. При повороте распределительного вала выступ его кулачка набегает на стержень клапана и поднимает его, благодаря чему между головкой впускного клапана и седлом в окне образуется кольцевой зазор (для прохода горючей смеси в цилиндр или для выпуска из цилиндра отработавших газов через выпускное окно). Вращение распределительному валу передается от коленчатого вала через пару зубчатых колес. Такая кинематическая связь между коленчатым валом и клапанами обеспечивает открытие и закрытие клапанов в строгом соответствии с положением поршня в цилиндре.

Работа механизмов двигателя обеспечивается четырьмя системами: охлаждения, смазки, питания, выпуска отработавших газов и зажигания.

Система охлаждения поддерживает необходимый тел-човой режим двигателя. При работе двигателя выделяется большое количество тепловой энергии. Примерно 30% этой энергии превращается в механическую энергию, остальная часть энергии тратится на нагрев деталей двигателя, поэтому в двигателях предусматривают систему охлаждения. Цилиндр и его головка имеют двойные стенки, образующие охлаждающую рубашку, в которой циркулирует жидкость, подаваемая гидронасосом.

Система смазки подает масло к трущимся деталям. Масло заливают в поддон 6 картера двигателя. Насос нагнетает его в необходимые точки. Кроме того, коленчатый вал’при вращении разбрызгивает масло в картере, образуя масляный туман. Этим маслом смазываются цилиндр и поршень.

Система питания и выпуска отработавших газов обеспечивает приготовление горючей смеси и отводит отработавшие газы в атмосферу. Для приготовления горючей смеси в двигателе предназначен специальный прибор, называемый карбюратором. Из него смесь поступает в цилиндр по трубопроводу. Отработавшие газы выводятся из цилиндра по выпускному трубопроводу.

Система зажигания предназначена для воспламенения горючей смеси в цилиндре двигателя. С;этой целью в цилиндр ввернута свеча зажигания (запальная свеча). Смесь воспламеняется от электрической искры, проскакивающей между электродами свечи.

Необходимо выделить два характерных положения поршня в цилиндре: в верхней мертвой точке (в. м. т.) — верхнее крайнее положение и в нижней мертвой точке (н. м. т) — нижнее крайнее положение, в которых поршень меняет направление движения. Путь поршня от одной мертвой точки до другой называется ходом поршня. Для полного оборота коленчатого вала поршень должен совершить один ход вниз и один ход вверх.

Объем р, заключенный между в. м. т. и н. м. т., называется рабочим объемом двигателя.