O motor a quatro tempos funciona com base em um ciclo que compreende quatro movimentos distintos do pistão dentro do cilindro, gerando energia por meio da combustão de combustível. Este ciclo, conhecido como Ciclo Otto ou Ciclo Otto-Beau de Rochas, é amplamente utilizado em motores a gasolina e consiste em quatro etapas principais: admissão, compressão, combustão (ou explosão) e escape. Cada ciclo completo corresponde a duas rotações do eixo de manivelas.
No primeiro tempo, chamado admissão, o pistão se desloca para baixo, criando um vácuo no cilindro e permitindo que a mistura de ar e combustível seja aspirada para dentro através da abertura da válvula de admissão.
No segundo tempo, denominado compressão, o pistão se move para cima, comprimindo a mistura ar-combustível em um espaço menor dentro da câmara de combustão. Esse aumento de pressão e temperatura prepara a mistura para a combustão eficiente.
No terceiro tempo, conhecido como combustão ou explosão, ocorre a ignição da mistura comprimida, geralmente por uma centelha gerada pela vela de ignição. A explosão dos gases gera uma força que empurra o pistão para baixo, convertendo a energia térmica em energia mecânica, que é transmitida ao eixo de manivelas.
No quarto e último tempo, chamado escape, o pistão se desloca novamente para cima, expulsando os gases queimados através da abertura da válvula de escape, completando o ciclo.
Esse funcionamento cíclico e coordenado garante o movimento contínuo do motor, transformando a energia química do combustível em trabalho mecânico de forma eficiente e controlada.
