活塞頂部在曲軸旋轉中心最遠的位置叫上死點(diǎn)、最近的位置叫下死點(diǎn)、從上死點(diǎn)到下死點(diǎn)的距離叫活塞沖程?；钊胶娇瞻l(fā)動(dòng)機大多是四沖程發(fā)動(dòng)機，即一個(gè)氣缸完成一個(gè)工作循環(huán)，活塞在氣缸內要經(jīng)過(guò)四個(gè)沖程，依次是進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、膨脹沖程和排氣沖程。
　　發(fā)動(dòng)機開(kāi)始工作時(shí)，首先進(jìn)入“進(jìn)氣沖程”，氣缸頭上的進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，排氣門(mén)關(guān)閉，活塞從上死點(diǎn)向下滑動(dòng)到下死點(diǎn)為止，氣缸內的容積逐漸增大，氣壓降低——低于外面的大氣壓。于是新鮮的汽油和空氣的混合氣體，通過(guò)打開(kāi)的進(jìn)氣門(mén)被吸入氣缸內?；旌蠚怏w中汽油和空氣的比例，一般是 1比 15即燃燒一公斤的汽油需要15公斤的空氣。
　　進(jìn)氣沖程完畢后，開(kāi)始了第二沖程，即“壓縮沖程”。這時(shí)曲軸靠慣性作用繼續旋轉，把活塞由下死點(diǎn)向上推動(dòng)。這時(shí)進(jìn)氣門(mén)也同排氣門(mén)一樣嚴密關(guān)閉。氣缸內容積逐漸減少，混合氣體受到活塞的強烈壓縮。當活塞運動(dòng)到上死點(diǎn)時(shí)，混合氣體被壓縮在上死點(diǎn)和氣缸頭之間的小空間內。這個(gè)小空間叫作“燃燒室”。這時(shí)混合氣體的壓強加到十個(gè)大氣壓。溫度也增加到攝氏4OO度左右。壓縮是為了更好地利用汽油燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量，使限制在燃燒室這個(gè)小小空間里的混合氣體的壓強大大提高，以便增加它燃燒后的做功能力。
當活塞處于下死點(diǎn)時(shí)，氣缸內的容積最大，在上死點(diǎn)時(shí)容積最?。ê笳咭彩侨紵业娜莘e）?；旌蠚怏w被壓縮的程度，可以用這兩個(gè)容積的比值來(lái)衡量。這個(gè)比值叫“壓縮比”?；钊娇瞻l(fā)動(dòng)機的壓縮比大約是5到8，壓縮比越大，氣體被壓縮得越厲害，發(fā)動(dòng)機產(chǎn)生的功率也就越大。
　　壓縮沖程之后是“工作沖程”，也是第三個(gè)沖程。在壓縮沖程快結束，活塞接近上死點(diǎn)時(shí)，氣缸頭上的火花塞通過(guò)高壓電產(chǎn)生了電火花，將混合氣體點(diǎn)燃，燃燒時(shí)間很短，大約0.015秒；但是速度很快，大約達到每秒30米。氣體猛烈膨脹，壓強急劇增高，可達6O到75個(gè)大氣壓，燃燒氣體的溫度到攝氏2000到250O度。燃燒時(shí)，局部溫度可能達到三、四千度，燃氣加到活塞上的沖擊力可達15噸?；钊谌細獾膹姶髩毫ψ饔孟?，向下死點(diǎn)迅速運動(dòng)，推動(dòng)連桿也門(mén)下跑，連桿便帶動(dòng)曲軸轉起來(lái)了。
　　這個(gè)沖程是使發(fā)動(dòng)機能夠工作而獲得動(dòng)力的唯一沖程。其余三個(gè)沖程都是為這個(gè)沖程作準備的。
　　第四個(gè)沖程是“排氣沖程”。工作沖程結束后，由于慣性，曲軸繼續旋轉，使活塞由下死點(diǎn)向上運動(dòng)。這時(shí)進(jìn)氣門(mén)仍舊關(guān)閉，而排氣門(mén)大開(kāi)，燃燒后的廢氣便通過(guò)排氣門(mén)向外排出。 當活塞到達上死點(diǎn)時(shí)，絕大部分的廢氣已被排出。然后排氣門(mén)關(guān)閉，進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，活塞又由上死點(diǎn)下行，開(kāi)始了新的一次循環(huán)。
　　從進(jìn)氣沖程吸入新鮮混合氣體起，到排氣沖程排出廢氣止，汽油的熱能通過(guò)燃燒轉化為推動(dòng)活塞運動(dòng)的機械能，帶動(dòng)螺旋槳旋轉而作功，這一總的過(guò)程叫做一個(gè)“循環(huán)”。這是一 種周而復始的運動(dòng)。由于其中包含著(zhù)熱能到機械能的轉化，所以又叫做“熱循環(huán)”。
　　活塞航空發(fā)動(dòng)機要完成四沖程工作，除了上述氣缸、活塞、聯(lián)桿、曲軸等構件外，還需要一些其他必要的裝置和構件。