四冲程发动机几乎应用于所有车用发动机，包括汽油机和柴油机，也应用于许多摩托车。

内燃机将燃料热能转化为机械能的过程按照一定的规律进行。充气，即进气、压缩、做功、排气四个连续过程构成四冲程发动机的工作循环，各工作过程依次循环不断。

四冲程发动机的每个工作循环都是在活塞的上下两次运动，即四个行程中完成的。四个行程分别是进气行程、压缩行程、工作行程和排气行程。

1. 进气(充气)行程：燃料和空气混合的新鲜混合气进入气缸，此时活塞向下工作。

2. 压缩行程：随着进气阀和排气阀关闭，活塞向上运动，可燃混合气被压缩。

3. 工作行程：点燃可燃混合气燃烧，活塞向下移动。

4. 排气冲程：向上工作的活塞将燃烧后的废气从排气阀排出。

四冲程发动机的四冲程作为一个循环，一分钟重复数千次。四冲程发动机也称为四冲程系统，也称为奥托循环。除做功行程外，三个是无动力输出行程，也就是无功行程，发动机转速是飞轮惯性和发动机做功行程。

汽油机将汽油和空气混合成可燃混合气，进入气缸用火花点火。四冲程汽油发动机的各工作循环经过以下四冲程的：进气行程、压缩行程、工作行程、排气行程。

1. 进气行程：在此行程中进气门打开，排气门关闭，气缸通向化油器，活塞从上止点向下工作点移动，活塞上方容积增大，气缸内产生一定真空度。可燃混合气被吸入气缸内。活塞到达下止点时，曲轴旋转半圈，进气门关闭，进气行程结束。

2. 压缩行程：进气行程结束后，进气门、排气门同时关闭。曲轴继续旋转，活塞从下止点向上死点移动，活塞上方容积缩小，进入气缸的混合气逐渐压缩，其温度、压力上升。当活塞到达上止点时，压缩行程结束；

3. 工作行程：压缩行程临近结束时，火花塞火花，点燃可燃混合气。由于混合气快速燃烧膨胀，在极短的时间内压力可以达到3~5MPa，最高温度约为2200~2800K。高温、高压气体使活塞迅速下降，通过连杆带动曲轴旋转对外做功；

4. 排气冲程：混合气燃烧成废气。为了便于下一个工作周期，这些废气必须立即排出气缸。因此，工作行程结束时，排气阀打开，活塞向上移动，废气排放到大气中。活塞到达上止点时，排气阀关闭，曲轴旋转两周，完成一个循环。