汽车发动的工作原理可以分为四个过程：进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。因此，活塞式发动机也被称为四冲程发动机。

进气冲程：

活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。此时进气门开启，排气门关闭，曲轴转动180度。在活塞移动过程中，汽缸容积逐渐增大，汽缸内气体压力从pr逐渐降低到pa，汽缸内形成一定的真空度。空气和汽油的混合气通过进气门被吸入汽缸，并在汽缸内进一步混合形成可燃混合气。

压缩冲程：

在压缩冲程时，进、排气门同时关闭。活塞从下止点向上止点运动，曲轴转动180度。活塞上移时，工作容积逐渐缩小，缸内混合气受压缩后压力和温度不断升高，到达压缩终点时，其压力pc可达800～2000kPa，温度达600～750K。在示功图上，压缩行程为曲线a～c。

做功冲程：

当活塞接近上止点时，点火装置产生高压电火花，点燃压缩混合气，燃烧产生高温高压气体。高温高压气体迅速膨胀，推动活塞向下移动，完成做功冲程。此时，进气门和排气门都关闭。在示功图上，做功行程为曲线c～d。

排气冲程：

排气冲程中，活塞从下止点向上止点运动，排气门打开，进气门关闭。高温高压气体被排出，使汽缸内压力逐渐降低。排气门关闭时，曲轴转动180度。在示功图上，排气行程为曲线d～a。

这四个过程不断重复，使汽车发动机持续工作。