Analizziamo adesso le quattro fasi di un motore ad accensione comandata. Con il nome di ciclo motore si indica il complesso delle trasformazioni subite dalla miscela di aria e benzina all'interno del cilindro e che si ripetono periodicamente o ciclicamente.
Riprendendo quanto genericamente già detto, vediamo, più da vicino, come vengono suddivise e come si susseguono le fasi in un motore a scoppio a 4 tempi. Esse portano alla aspirazione della miscela, alla sua compressione, alla accensione ed espansione ed infine allo scarico dei gas combusti che, a ciclo di lavoro compiuto vengono allontanati dal motore per dar modo di rinnovare nell'interno del cilindro il ciclo stesso sopra descritto. Le fasi che compongono il ciclo motore sono quattro e precisamente, nell'ordine di successione:

1° Tempo: Ammissione

All'inizio dell'aspirazione lo stantuffo si muove verso il p.m.i. (punto morto inferiore), mentre la valvola di aspirazione inizia l'alzata o apertura. La valvola di scarico in questa fase rimane chiusa.

 

 

 

 

 

 

2° Tempo: Compressione

Il pistone alla fine della fase di aspirazione risale dal p.m.i. al p.m.s. ed inizia la fase di compressione. In questa fase le valvole sono chiuse. Per effetto della corsa ascendente del pistone, la miscela che al termine della fase di aspirazione occupava tutto il cilindro, viene progressivamente spinta verso l'alto in guisa che, quando il pistone giunge al p.m.s. tutta la miscela viene a trovarsi compressa tra stantuffo e testata, in quello spazio che viene chiamato camera di scoppio.
Affinché si abbia un'idea della pressione raggiunta dalla miscela compressa, si tenga conto che per motori normali, con rapporti di compressione variabili da 5 a 8, essa raggiunge le 8-10 atmosfere. Si ricorda che un'atmosfera è uguale alla pressione esercitata da circa 1 kg sulla superficie di 1 cm2.
Durante questa fase anche la temperatura della miscela aumenta per effetto della compressione raggiungendo, sempre per motori normali, i 250-300 °C. Al termine di questa fase la miscela carburata viene a trovarsi nelle migliori condizioni perché una scintilla possa rapidamente provocarne l'accensione.

 

3° Tempo: Accensione ed espansione

Giunto il pistone al p.m.s., al termine della fase di compressione, si effettua, mediante una scintilla che scocca tra gli elettrodi della candela, l'accensione e la combustione repentina della miscela.
L'innalzamento di temperatura che ne consegue (circa 2000° C) è tale da creare, nella camera di scoppio, una forte pressione ( 30-35 atmosfere ) e sullo stantuffo, una forte spinta verso il p.m.i. .
Evidentemente durante la fase di espansione le valvole di aspirazione e di scarico restano chiuse.

 

 

 

4° Tempo: Scarico

Al termine dell'espansione il cilindro resta pieno di gas combusti, ormai inerti, che devono essere espulsi dal cilindro stesso. Questa operazione avviene appunto nella fase di scarico, in cui lo stantuffo risalendo dal p.m.i. verso il p.m.s. spinge attraverso la luce di scarico, che contemporaneamente si apre, i gas combusti nell'atmosfera esterna.
Quando lo stantuffo ha raggiunto il p.m.s. lo scarico si chiude: ci si ritrova così con lo stantuffo e le valvole nelle condizioni già individuate all'inizio della fase di aspirazione ed il motore è in grado di ripetere periodicamente una sequenza di fasi del tutto uguali a quelle sopra descritte.

Poiché ad ogni passaggio dello stantuffo dal p.m.s. al p.m.i. corrisponde un mezzo giro dell'albero a gomiti, l'intero ciclo avviene in due giri dell'albero motore.
Da quanto sopra descritto appare subito evidente che, delle quattro fasi svolte nell'interno del cilindro, una sola è attiva (l'espansione) mentre le altre 3 fasi (ammissione, compressione e scarico) non solo non producono lavoro utile, ma ne assorbono per:

La valvola di ammissione è chiusa, quella di scarico aperta da dove salgono i gas incandescenti residui della combustione, il pistone sale verso il p.m.s. aiutando la loro espulsione.