В конце XIX века проблема того, как сжигать топливо управляемым способом внутри двигателя, была решена с разработкой четырехтактного цикла, часто называемым циклом Отто, по имени одного из ведущих исследователей в этой области. В то время казалось очевидным, что невозможно обеспечить непрерывное горение топлива в двигателе внутреннего сгорания. Фактически это возможно, потому что газовая турбина — двигатель внутреннего сгорания, в котором топливо подается непрерывным потоком. Тем не менее XIX век успешно развивался на основе паровых двигателей, которые в целом удовлетворяли потребности этого столетия.


Четырехтактный цикл оказался настолько хорошей концепцией, что его использует огромное большинство современных двигателей транспортных средств. Давайте вкратце вспомним основной принцип его работы. В первом такте цикла поршень засасывает воздух и топливо, и они начинают смешиваться. В течение второго такта поршень, двигаясь вверх, сжимает смесь до момента, пока она не воспламенится от искры, полученной в точно рассчитанный момент от свечи зажигания. Во время третьего такта давление расширяющихся газов, выделяющихся при сгорании топлива, заставляет поршень двигаться вниз, в то время как при четвертом такте поршень вытесняет сгоревшие газы из цилиндра, подготавливаясь таким образом к повторению всего цикла. Эти четыре такта традиционно известны как впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. Отношение объема остающегося над поршнем, при нахождении его в самой нижней точке, к объему над поршнем, при нахождении его в самом верху цилиндра, называется степенью сжатия. В современных четырехтактных двигателях с искровым зажиганием степень сжатия составляет примерно 10:1.


Все дизельные двигатели, устанавливаемые сегодня на легковые автомобили, также имеют четырехтактный цикл. Важное различие между дизелем и бензиновыми двигателями — то, что дизель использует намного более высокую степень сжатия (примерно 20:1). Такая высокая степень сжатия приводит к тому, что воздух, сжатый в цилиндре дизельного двигателя, нагревается до такой степени, что может гарантировать воспламенение топлива, поданного в ци-линдр. В бензиновом двигателе топливо поступает в цилиндр, предварительно смешанным с воздухом, и поджигается искрой от свечи зажигания.


В дизеле топливо вводится в цилиндр в точно определенный момент времени и практически мгновенно воспламеняется. В то время как большинство людей спокойно рассуждают о бензиновых и дизельных двигателях, инженеры подразделяют их на двигатели с искровым зажиганием и с зажиганием от сжатия.