Obieg Sabathe’a (mieszany) - obieg, w którym ciepło doprowadzane jest przy stałej objętości i przy stałym ciśnieniu. Jest najbardziej zbliżony do procesów zachodzących w szybkoobrotowych silnikach 
spalinowych. (и=c_p/c_v) $\eta_{\text{tS}} = 1 - \frac{1}{\varepsilon^{i - 1}} \bullet \frac{\text{αβ}^{i} - 1}{\alpha - 1 + \alpha i(\beta - 1)}$

Obieg OTTO - obieg, w którym ciepło doprowadzane jest przy stałej objętości(β=1) $\eta_{\text{tO}} = 1 - \frac{1}{\varepsilon^{i - 1}}$

Obieg DIESLA - obieg, w którym ciepło doprowadzane jest przy stałym ciśnieniu(α=1) $\eta_{\text{tD}} = 1 - \frac{1}{\varepsilon^{i - 1}} \bullet \frac{\beta^{i} - 1}{i(\beta - 1)}$

Układ smarowania silnika spalinowego - jego rolą jest: zmniejszenie tarcia i zużycia elementów, odprowadzanie ciepła, ochrona przed korozją, zmywanie osadów, uszczelnianie komory spalania, tłumienie drgań i hałasu. Podział:

Układ mieszankowy (olej dodawany do paliwa), mający zastosowanie w silnikach dwusuwowych ze względu na zasadę działania (olej w paliwie wędruje tam gdzie mieszanka paliwowa). 

Układ obiegowociśnieniowy, w którym olej doprowadzany jest do punktów smarowania pod ciśnieniem. Układ ten ma dwie odmiany: z mokrą miską olejową i z suchą miską olejową, zapewniające prawidłowe smarowanie podczas znacznych przechyłach silnika.

Elementy silnika spalinowego: wał korbowy, korbowody, tłoki, wszystkie łożyska oraz elementy układu rozrządu pracują w ekstremalnych warunkach i wymagają intensywnego smarowania. Czynnikiem smarującym jest olej silnikowy. Dostarczany jest do wszystkich ważnych elementów i połączeń poprzez kanały olejowe drążone wewnątrz stałych i ruchomych elementów silnika oraz jest rozpylany w komorach roboczych. Obieg oleju wymusza pompa olejowa. Olej filtrowany jest przez filtr oleju, a w silnikach bardziej wysilonych, chłodzony w chłodnicy oleju.

Zadania  układu chłodzenia:
*nie dopuszcza do przegrzania silnika, 
*skraca czas nagrzewania silnika, 
*utrzymuje stałą temperaturę silnika (85-90C) czynnika chłodzącego - tzw. równowaga cieplna.
Chłodzenie cieczą (pośrednie), której ruch jest wymuszony pompą, o dwóch odmianach: 
*odmiana bez zbiorniczka wyrównawczego (najczęściej jako układ otwarty, tzn. połączony z atmosferą), 
 *odmiana ze zbiorniczkiem wyrównawczym (układ zawsze zamknięty, tzn. niezależny od ciśnienia atmosferycznego i dzięki temu temperatura cieczy chłodzącej może przekroczyć 100 stopni Celsjusza  zapewniając w ten sposób większą skuteczność chłodzenia). 

W silnikach o chłodzeniu pośrednim ciecz chłodząca przepływa przez kanały wewnątrz kadłuba (bloku cylindrów) i głowicy silnika. Ciecz chłodząca, której przepływ jest wymuszony przez pompę po opuszczeniu kanałów silnika wpływa do komory zaworu termostatycznego, który w zależności od temperatury cieczy umożliwia jej przepływ w krótkim lub pełnym obiegu. W krótkim obiegu ciecz wraca bezpośrednio do pompy i dalej do kanałów silnika. W obiegu pełnym ciecz przeprowadzana jest przez chłodnicę, w której jej temperatura jest obniżana. Z chłodnicą współpracuje wentylator. Ciecz po przejściu przez chłodnicę powraca do pompy i następnie do silnika.

Silniki z chłodzeniem pośrednim odznaczają się bardziej wyciszoną pracą niż te chłodzone bezpośrednio.
Chłodzenie powietrzem (bezpośrednie): 
*naturalne (w czasie ruchu pojazdu), 
*wymuszone dmuchawą napędzaną od wału korbowego.

Korpusy silników chłodzonych powietrzem oraz głowice posiadają użebrowanie by zwiększyć powierzchnię odprowadzania ciepła. Przepływ powietrza może być naturalny - w motocyklach lub wymuszony wentylatorem w silnikach samochodowych. Zaletą chłodzenia bezpośredniego jest duża niezawodność systemu i brak konieczności dozoru układu. Wadą jest stosunkowo głośna praca silnika i trudności w utrzymaniu stałej temperatury silnika w której najlepiej pracuje.
Elementy ukł. chł.:

chłodnica - przez żeberka chłodzące płyn chłodzący oddaje ciepło otoczeniu,

pompa wodna - wymusza obieg cieczy w układzie,

wentylator - wywołuje intensywny przepływ powietrza przez rdzeń chłodnicy,

termostat - utrzymuje temp. silnika 75-85 C,

korek wlewu na zbiorniku wyrównawczym - reguluje ciśnienie w układzie.

Fazy rozrządu - moment otwarcia i zamknięcia zaworów (podawane w postaci kąta obrotu wałka rozrządu) są ustalone konstrukcyjnie przez napęd wałka rozrządu od wału korbowego. Mają decydujący wpływ na charakterystykę silnika, tzn. wysoki moment obrotowy występuje albo przy niskich obrotach (wczesne zamknięcie zaworu ssącego), albo przy wysokich, jeśli następuje opóźnione zamknięcie tego zaworu. Rodzaje zmiennych faz rozrządu:
 a)VTC (Variable Timing Control, czyli Zmienny Czas Otwarcia Zaworów)- konstrukcyjnie najprostszy, w którym hydraulicznie zmienia się kątowe położenie wału rozrządu. Umożliwia to przyspieszenie kąta otwarcia i zamknięcia zaworów o kąt jaki wał rozrządu został przestawiony. Nie zmienia się natomiast charakterystyka samego wału. VTC stosuje m.in. Toyota w silnikach oznaczonych VVT-i.
 b)VTEC (Variable Timing and Lift Electronic Control, czyli Zmienny Czas Otwarcia i Wzniosu zaworów sterowany elektronicznie)- bardziej skomplikowany, używane najczęściej przez Hondę. Stosuje się go w silnikach z dwoma wałkami rozrządu i czterema zaworami na cylinder. Przy niskich obrotach czas współotwarcia i wzniosy zaworów są nieduże. Inaczej rzecz się ma wtedy, gdy silnik pracuje na wysokich obrotach - czas współotwarcia jest znacznie dłuższy. Ponadto system hydraulicznie łączy dźwignie zaworów za pomocą trzeciej krzywki (umieszczonej na wale rozrządu), przez co osiąga się wcześniejsze i dłuższe otwarcie zaworów.

Stosując konstrukcję ze zmiennymi fazami rozrządu (zależnie od obrotów lub obciążenia), uzyskuje się w szerokim zakresie obrotów optymalne napełnienie cylindra mieszanką i w ten sposób wysoki moment obrotowy jest osiągany zarówno przy niskich, jak i wysokich obrotach silnika (wyższa sprawność silnika)

Doładowanie to doprowadzenie do cylindra silnika świeżego ładunku o zwiększonej gęstości, co umożliwia  spalenie w czasie obiegu zwiększonej dawki paliwa. Celem doładowania jest: zwiększenie mocy silników oraz uniezależnienie się od zmian ciśnienia i gęstości powietrza, które mogłyby wpłynąć na zmianę mocy silnika.

a) mechaniczne - doładowanie sprężarką  napędzaną paskiem wału korbowego np. typu Rootsa,

b) turbosprężarką -  doładowanie za pomocą sprężarki napędzanej turbiną spalinową,

c) bezsprężarkowe (comprex) doładowanie falami ciśnienia spalin wytworzonymi przez cykl pracy silnika, doładowarką napędzaną od wału korbowego. Wirnik doładowarki obracając się z dużą prędkością (ok. 15 tys. obr/min) między dwoma stojanami powietrznym i spalinowym powoduje, że sprężane spaliny pod określonym ciśnieniem doładowują powietrze do kanału dolotowego sposobem dynamiczno-mechanicznym,

d) dynamiczne wykorzystuje falowanie strugi powietrza dzięki zmiennej długości kolektora dolotowego.

Common-rail to coraz częściej stosowany system bezpośredniego wtrysku paliwa w samochodach z silnikiem wysokoprężnym (Diesla).

W silnikach wykorzystujących ten system zamiast sekwencyjnej pompy paliwa wykorzystywana jest pompa wysokociśnieniowa, która tłoczy paliwo do akumulatora zasilającego (tzw. szyna) wspólnego dla wszystkich cylindrów. Ciśnienie utrzymujące się w tym przewodzie wynosi ok. 1350 bar, niezależnie od obciążenia silnika ani od jego prędkości obrotowej. Następnie paliwo podawane jest do wtryskiwaczy, które sterowane są elektronicznie, skąd jest wtryskiwane bezpośrednio do komory spalania. Dzięki zastosowaniu wtryskiwaczy sterowanych elektronicznie możliwe jest dowolne kształtowanie czasu wtrysku, jego długości oraz dawki paliwa zależnie od wielu czynników. Daje to również możliwość podziału wtrysku paliwa na 3 etapy: wtrysk pilotowy, właściwy, dawka dopalająca. Taki wtrysk umożliwia lepsze spalenie dawki paliwa oraz zmniejszenie jego zużycia.

Zalety systemu: lepsze spalanie paliwa, niższe zużycie paliwa, mała emisja spalin, praca silnika jest bardziej miękka, niższy poziom hałasu w porównaniu do tradycyjnego rozwiązania, łatwość uzyskania wysokich parametrów silnika.

Wady systemu: układ wymaga wysokiej jakości oleju napędowego, gdyż niewielkie zanieczyszczenie może doprowadzić do zniszczenia wtryskiwaczy pracujących pod wielkim ciśnieniem, wysokie ceny części w razie awarii.

Czujniki w układzie wtryskowym:

położenia przepustnicy, temperatury, ciśnienia powietrza, regulator biegu jałowego, regulator ciśnienia paliwa.

Komory spalania powinny:

- Zapewnienić dobre wymieszanie paliwa z powietrzem, aby spalanie było         
  równomierne, zupełne i szybkie z możliwie małym współczynnikiem nadmiaru powietrza. 
- Skrócić do minimum okresu indukcji (opóźnienia zapłonu) w celu niedopuszczenia do  
  szybkiego narastania ciśnienia. 
- Mieć mały stosunek powierzchni komory do jej objętości oraz występowanie gładkich i płynnie 
  przechodzących z jednych powierzchni w drugie. 

Silniki o ZS:

*komory spalania niedzielone, tzw. z wtryskiem bezpośrednim. Paliwo jest rozpylone bezpośrednio w przestrzeni, w której tworzy się i spala mieszanka palna. Obecnie komory wykonuje się w denku tłoka. Komory nie mające przewężenia to otwarte, a mające to komory półotwarte.

*dzielone, tj. takie, w których objętość jest podzielona na dwie lub więcej przestrzeni połączonych ze sobą kanałami. Wyróżnia się tu komory wstępne, komory wirowe, z zasobnikiem powietrza(nieużywane). 

Silniki o ZI:

Zapewnia jak najwłaściwszy przebieg spalania, mają w miarę mały stosunek powierzchni do objętości oraz nie posiadają wnęk, zagłębień i załamań. Skośnie umieszczone zawory (lub skośne tłoki) zapewniają płynny wlot i wylot gazów oraz są dobrze zharmonizowane z kształtem komory. 

* wanienkowa, półkulista, daszkowa, klinowa.

Mieszanka jest idealna (stechiometryczna) jeśli w mieszance jest dokładnie tyle powietrza, ile potrzeba do całkowitego spalenia danej ilości paliwa. Przykładowo, dla benzyny stosunek ten wynosi około 14.7(masa powietrza) : 1(masa paliwa). Dzięki temu uzyskuje się najmniejsze stężenia toksycznych składników spalin i wysoką skuteczność działania katalizatorów spalin. Szczególnie istotny jest tu współczynnik nadmiaru powietrza(λ=m_rz/m_t), którego wartość powinna być możliwie bliska jedności. Jeśli powietrza wykorzystywanego do spalania jest więcej od ilości stechiometrycznej, to współczynnik λ > 1 (mieszanka uboga), jeśli mniej, to λ < 1 (mieszanka bogata).

Mieszanina heterogeniczna – mieszanina, w której poszczególne składniki, mimo że zmieszane, położone są w odrębnych obszarach, które można rozróżnić.

Mieszanina homogeniczna – mieszanina, w której poszczególne składniki są równomiernie wymieszane, nawet w skali molekularnej, np. powietrze, roztwory.

Mieszanka Uwarstwiona Podgrzewająca Katalizator Taki rodzaj zasilania o dwufazowym wtrysku umożliwia szybkie nagrzanie układu wylotowego, lecz można wykorzystywać go tylko wtedy, gdy układ wylotowy jest do tego odpowiednio przystosowany.

Kąt wyprzedzenia zapłonu jest to kąt o który obróci się wał korbowy od chwili zapłonu mieszanki od iskry na świecy do chwili dojścia tłoka do GMP. Kąt ten zatem określa położenie wału korbowego przed GMP w momencie zapłonu.

Siły gazowe-obciążają tłok, lecz o okresie równym czasowi dwóch obrotów wału korbowego. Siła gazowa działająca na tłok zależy od wielu czynności: *stopnia sprężania *ciśnienia doładowania (turbo sprężarka) *sprawność napełniania cylindra (straty przepływu) *kąta wyprzedzenia zapłonu *jakości przygotowanej mieszanki paliwo-powietrze lub samego paliwa.

Spalanie stukowe (detonacyjne) - zjawisko nieprawidłowego, nierównomiernego, wybuchowego spalania paliw w silnikach tłokowych o zapłonie iskrowym.

Podczas spalania stukowego w momencie zapłonu iskra zapala mieszankę w okolicy świecy, co powoduje jednocześnie sprężenie pozostałego ładunku w komorze spalania. Wzrost ciśnienia oraz podwyższona temperatura wywołuje samozapłon i gwałtowne spalenie się mieszanki w przeciwległym końcu komory. Proces ma charakter detonacyjnej reakcji łańcuchowej i spalanie następuje nieprawidłowo, z wielokrotnie większą prędkością przekraczającą 1000 m/s. Wywołuje to charakterystyczny stuk. Spalanie stukowe znacznie obciąża cieplnie oraz mechanicznie tłok, korbowód i inne elementy silnika.

Przyczyny np.: zbyt wysoki stopień sprężania, za wczesny zapłon, za mała liczba oktanowa paliwa, przegrzanie silnika, za małe zawirowanie mieszanki w komorze spalania, duże napełnianie cylindra.

Składniki spalin:

a) nietoksyczne: N, O₂,H₂O,CO₂,H₂.

b) toksyczne: tlenek węgla CO, węglowodory HC,tlenki azotu NOx,aldehydy CHO, węgiel (sadza) C.

System recyrkulacji spalin - systemów zmniejszenia zanieczyszczeń w spalinach stosowany w nowoczesnych pojazdach z silnikami spalinowymi tłokowymi. Zasada działania układu polega na wprowadzaniu do układu zasilania silnika pewnej ilości spalin. Zastosowanie takiego rozwiązania powoduje:

• przyspieszenie odparowania paliwa (poprzez jego podgrzanie)

• obniżenie temperatury spalania ubogiej w tlen mieszanki paliwowo-powietrznej

• utlenienie pozostałych w spalinach niespalonych węglowodorów (HC)

Skutkiem działania układu jest obniżenie emisji tlenków azotu (NOx) – spowodowane obniżeniem temperatury spalania ubogiej w tlen mieszanki oraz obniżenie emisji HC poprzez ich utlenienie.

Rola katalizatora - Jest on przeznaczony do zredukowania szkodliwych składników spalin, takich jak: tlenek węgla, węglowodory i tlenki azotu. Na powierzchni wnętrza katalizatora zachodzi zespół reakcji chemicznych, przekształcających składniki toksyczne na gazy mniej toksyczne. Masa czynna (platyna oraz rod) przyspiesza te reakcje.

Rola sondy Lambda - pomiar zawartości tlenu w spalinach i przesłanie tej informacji do kalkulatora, który na tej podstawie określa ilość benzyny dozowanej do silnika, aby otrzymać mieszankę o optymalnym składzie.

Rola pochłaniacza oparów paliwa - gromadzi opary benzyny pochodzące ze zbiornika i pozwala silnikowi na ich recyrkulację. W ten sposób uniemożliwia on emisję oparów do atmosfery.