Для того, щоб зрозуміти принцип роботи двигуна. потрібно мати деякі уявлення про сам двигун і його будову.
У пристрої двигуна поршень є ключовим елементом робочого процесу. Поршень виконаний у вигляді металевого пустотілого склянки, розташованого сферичним дном (головка поршня) вгору. Напрямна частина поршня, яку називають спідницею, має неглибокі канавки, призначені для фіксації в них поршневих кілець. Призначення поршневих кілець - забезпечувати, по-перше, герметичність надпоршневого простору, десь при роботі двигуна відбувається миттєве згоряння бензиново-повітряної суміші і утворюється розширюється газ не міг, обігнувши спідницю, спрямуватися під поршень. По-друге, кільця запобігають потраплянню масла, що знаходиться під поршнем, в надпоршневомупростір. Таким чином, кільця в поршні виконують функцію ущільнювачів. Нижня (нижні) поршневі кільця називається маслос'емниє, а верхнє (верхні) - компресійним, тобто забезпечує високу ступінь стиснення суміші.
Коли з карбюратора або інжектора всередину циліндра потрапляє паливно-повітряна або паливна суміш, вона стискається поршнем при його русі вгору і підпалюється електричним розрядом від свічки системи запалювання (в дизелі відбувається самозаймання суміші за рахунок різкого стиснення). Утворені гази згоряння мають значно більший обсяг, ніж вихідна паливна суміш і, розширюючись, різко штовхають поршень вниз. Таким чином теплова енергія палива перетворюється в зворотно-поступальний (вгору-вниз) рух поршня в циліндрі.
Далі необхідно перетворити це рух в обертання валу. Відбувається це таким чином: всередині спідниці поршня розташований палець, на якому закріплюється верхня частина шатуна, останній шарнірно зафіксований на кривошипі колінчастого вала. Колінвал вільно обертається на опорних підшипниках, що розташовані в картері двигуна внутрішнього згоряння. При русі поршня шатун починає обертати коленвал, з якого крутний момент передається на трансмісію і - далі через систему шестерень - на провідні колеса.
Технічні характеристики двигуна.
Сумарний робочий об'єм всіх циліндрів двигуна внутрішнього згоряння вказується в технічних характеристиках двигуна, виражається в літрах, тому в побуті іменується літражем двигуна. Другою найважливішою характеристикою будь-якого ДВС є ступінь стиснення (СС). обумовлена як частка від ділення повного обсягу на обсяг камери згоряння. У карбюраторних двигунів СС варіює в інтервалі від 6 до 14, у дизелів - від 16 до 30. Саме цей показник, поряд з обсягом двигуна, визначає його потужність, економічність і повноту згоряння паливо-повітряної суміші, що впливає на токсичність викидів при роботі ДВС .
Потужність двигуна має бінарне позначення - в кінських силах (к.с.) і в кіловатах (кВт). Для перекладу одиниць одна в іншу застосовується коефіцієнт 0,735, тобто 1 к.с. = 0,735 кВт.
Робочий цикл чотиритактного ДВС визначається двома оборотами колінчастого вала - по півоберта на такт, що відповідає одному ходу поршня. Якщо двигун одноциліндровий, то в його роботі спостерігається нерівномірність: різке прискорення ходу поршня при вибуховому згорянні суміші і уповільнення його в міру наближення до НМТ і далі. Для того, щоб цю нерівномірність купірувати, на валу за межами корпусу мотора встановлюється масивний диск-маховик з великою інерційністю, завдяки чому момент обертання валу в часі стає більш стабільним.