El ciclo de cuatro tiempos es el ciclo por el que se rigen casi todos los motores alternativos, ya sean de Diesel o de gasolina (ciclo Otto). Los cuatro tiempos son los siguientes:

Imagen: Curvas Rectas

1. Admisión: El pistón está situado en el PMS (Punto Muerto Superior) y comienza su carrera hacia el PMI (Punto Muerto Inferior), creando una aspiración en el cilindro que, unido a la apartura de la válvula de admisión, hace entrar en el mismo el aire o mezcla gaseosa. La fase acaba cuando el cilindro llega al PMI.

2. Compresión: Una vez cerrada la válvula de admisión, el pistón comienza a subir de nuevo al PMS, comprimiendo la carga. Cuando el pistón ha llegado de nuevo al PMS, la carga se ha comprimido un factor determinado, que viene a ser la inversa de la relación de compresión.

3. Combustión y expansión: Una vez el pistón está en el PMS y la carga ha sido comprimida sustancialmente, se provoca el encendido de la mezcla (en los motores de gasolina esto es tarea de la bujía. En los diésel, la mezcla explosiona espontáneamente). Aumenta casi instantáneamente la presión y la temperatura, lo que hace que el pistón sea empujado hacia abajo.

4. Escape: El pistón vuelve a subir al PMS, ahora con la válvula de escape abierta, provocando la salida de los gases tras la combustión. Al final de la carrera, una vez el pistón esté en el PMS, volverá a abrirse la válvula de admisión y comenzará de nuevo el ciclo.

Hay que tener en cuenta que los tiempos de apertura y cierre de las válvulas no son exactos, ya que se introducen pequeñas modificaciones para que el rendimiento del motor sea óptimo (lo hablaremos más adelante). Además, la chispa de la combustión en los motores de gasolina salta antes de que el pistón esté en el PMS, ya que el frente de llama necesita un tiempo para expandirse y llegar al pistón (sí, es un tiempo infinitesimal, pero es un tiempo, y hay que hacer todo lo posible por mejorar el rendimiento).