A combustão é uma reação química que ocorre entre o combustível e o oxigênio do ar, resultando na liberação de energia térmica. No motor a gasolina, a mistura de ar e gasolina é inflamável, e a faísca inicia a resposta química. No diesel, a alta compressão aquece o ar, e o combustível injetado se inflama espontaneamente.
O motor converte a energia térmica em energia mecânica de forma eficiente através do movimento alternado do pistão. O movimento linear do pistão é transmitido ao virabrequim, que gira e gera torque, por sua vez acionando rodas ou máquinas.
Essa transformação envolve princípios físicos de conservação de energia, onde a energia química do combustível presente na gasolina ou diesel é transformada em energia cinética, realizando trabalho útil.
1º tempo: Admissão — No início, o pistão está em cima, isto é, no chamado ponto morto superior. Nesse primeiro estágio, a válvula de admissão abre e o pistão desce, sendo puxado pelo eixo virabrequim. Uma mistura de ar e vapor de gasolina entra pela válvula para ser “aspirada” para dentro da câmara de combustão, que está a baixa pressão. O pistão chega ao ponto morto inferior, e a válvula de admissão fecha, completando o primeiro tempo do motor.
2º tempo: Compressão — O pistão sobe e comprime a mistura de ar e vapor de gasolina. O tempo de compressão fecha quando o pistão sobe totalmente.
3º tempo: Explosão ou combustão — Para dar início à combustão da mistura combustível que está comprimida, solta-se uma descarga elétrica entre dois pontos da vela de ignição. Essa faísca da vela detona a mistura e empurra o pistão para baixo, fazendo com que ele atinja o ponto morto inferior.
4º tempo: Escape — A mistura de ar e combustível foi queimada, mas ficaram alguns resíduos dessa combustão que precisam ser retirados de dentro do motor. Isso é feito quando o pistão sobe, a válvula de escape abre, e os gases residuais são expulsos.