Nästan alla bilmotorer fungerar på fyrtaktscykeln, så kallad eftersom det tar fyra slag av kolvens induktion, kompression, tändning och avgas - för att producera en avfyring av bränsle/luftblandningen. Detta innebär att vevaxeln roterar två gånger för att slutföra varje cykel.
En tvåtaktsmotor
Vissa mindre motorer, särskilt de som är monterade på vissa mopeder eller motorcyklar, arbetar med en tvåtaktscykel - kolven är på ett kraftslag varje gång den rör sig nedåt cylindern så att vevaxeln endast vrids en gång under varje cykel. Några bilar har också använt denna motor, som Wartburg Knight och några tidiga Saabs.
De tidigaste tvåtaktarna var av typen uniflow. Med denna design tvingas bränsle/luftblandningen in i cylindern av en roterande fläkt (supercharger) som drivs av motorn. Det finns ingen inloppsventil:istället finns det ett avlångt hål, kallat en port, i cylinderns sida nära botten av kolvens slag. Porten öppnas eller stängs när kolven passerar upp och ner i cylindern. Avgaserna passerar vanligtvis ut genom en konventionell kammanövrerad tallriksventil.
Cykeln startar med ett nedslag där brinnande bränsle trycker ner kolven. När kolven avtäcker inloppsporten vid botten av sitt slag, trycks bränsle och luft in ovanför den. I det uppåtgående slaget tvingas avgaserna ut och bränslet komprimeras, redo att avfyras. För att tillåta detta att hända, öppnar avgasventilen precis innan den nedåtgående kolven avslöjar inloppsporten, så det finns inget motstånd mot den inkommande laddningen.
De flesta moderna tvåtaktsmotorer fungerar lite annorlunda. Istället för att ha en fläkt för att tvinga in bränsle/luftblandningen i cylindrarna använder de det som kallas vevhuskompression.
Denna typ av motor behöver inga konventionella ventiler. Inloppsportarna leder in i botten av cylindern som är öppen till vevhuset:högre upp på cylindern på motsatt sida finns ytterligare en uppsättning portar som leder till avgasröret. En överföringsport leder tillbaka upp till cylindern från vevhuset och går in på en något högre nivå än inloppsporten, men lite lägre än avgasporten.
Under det uppåtgående slaget avtäcker kolven inloppsporten och låter bränsle/luftblandningen rusa in i vevhuset, under kolven. Ibland finns det ett urtag i sidan av kolven genom vilken blandningen kan passera för att nå vevhuset.
När kolven når toppen av cylindern, avfyras den komprimerade bränsle-/luftblandningen av ett tändstift, vilket tvingar ner kolven på kraftslaget.
När kolven sjunker, komprimerar den bränsle/luftblandningen i vevhuset, och den avslöjar även avgasöppningen tätt följt av överföringsporten. Avgaserna börjar strömma ut när avgasporten avtäcks och rensas ytterligare (tvingas ut) genom att bränsle/luftblandningen kommer in från överföringsporten under lätt tryck från vevhuset.
För att hjälpa till att avlägsna avgaserna ur cylindern är toppen av kolven ofta formad för att avleda den inkommande blandningen uppåt. Blandningen fördubblas sedan när den träffar cylinderhuvudet, rinner ner genom avgasportens sida och trycker ut avgaserna.
Hastigheten hos gaserna från överföringsportarna, som kommer att ha varit öppna sedan nära botten av nedåtslaget, fortsätter att driva ut avgasprodukterna tills avgasportarna stängs. Detta system för att driva ut avgaser är känt som looprening.
Utformningen av avgaserna är mer kritisk i en tvåtaktsmotor än den är i en fyrtaktsmotor. De brända avgaserna pressas inte ut positivt av den uppåtgående kolven, så det är viktigt att avgassystemet ger minsta möjliga motstånd mot gasernas väg.
Med de flesta tvåtaktare hjälper den inåtgående inloppsladdningen till att sopa ut de kvarvarande avgaserna ur cylindern. Problemet är att en del av inloppsladdningen - oförbränt bränsle - kan gå förlorad till atmosfären eftersom både inlopps- och avgasportarna är öppna tillsammans under en tid. Utformningen av avgasröret och ljuddämparen kan dock utnyttjas för att minimera denna effekt.
När en avgasladdning lämnar cylindern skickar den en puls — en stötvåg — ner i avgasröret, som reflekteras tillbaka från rörets ände. Genom att vara noga med utformningen av avgaserna kan ingenjörer ordna ett system som kan använda den återkommande avgaspulsen för att trycka in inloppsladdningen, som försöker följa avgaserna ner i avgasröret, tillbaka in i cylindern.
I de flesta motorer innehåller vevhuset och sumpen oljan för att smörja motorns rörliga delar. Men med en tvåtakts vevhuskompression kan inte vevhuset göra detta eftersom det behövs för initial kompression av bränslet och luften.
