活塞走过四个行程，燃烧推动其中一次
跟住圆筒里的活塞，看它向下、向上、再向下、再向上。这四步分别是进气、压缩、燃烧推动和排气，合起来才是一次完整循环。
燃烧把气体变热，膨胀的气体推动活塞。连杆和曲柄把上下运动变成轴的转动。其余行程要靠已经转动的飞轮或其他气缸帮助。
特别留意两次向下：一次是在吸气，另一次才是燃烧后向外做功。动作相似，工作却不一样。
停在同一个位置，比较不同的行程
- 比较两次向下。 一次在进气，一次在燃烧后膨胀；气门和气体有什么不同？
- 看连杆的两个接点。 暂停再慢慢前进，观察活塞上下时，曲轴怎样继续转。
把运动几何与热力学连起来
想细看：完整过程与器件说明
先跟住气缸里的活塞。进气时，它向下移动，进气门打开，新鲜气体进入。接着两扇气门关闭，活塞上行压缩气体。接近最高点时，火花引燃混合气；高温高压的气体膨胀，把活塞向下推。最后排气门打开，上行的活塞把废气推出去。
四个行程对应曲轴转动两圈。燃烧提供能量，连杆连接活塞和偏离轴心的曲柄，把上下运动变成曲轴的转动。其余行程需要已经转动的飞轮、其他气缸或启动装置带动，不能把每次下行都理解成一次点火。
剖面始终保留缸壁、活塞冠、活塞销、连杆、曲柄销、主轴和飞轮的连接。进排气管中的亮点只用于指示流动方向，气门关闭时不会继续穿过气门。
更细的操作
- 曲轴在 90° 和 450° 时，活塞位置一样。前者正在进气，后者正在膨胀做功，压力和气门状态完全不同。
- 在 180° 至 360° 之间，容积逐渐减小，压力上升，净气体转矩为负：曲轴正在对气体做功。
- 停在 360°。理想热输入让压力跳升，但曲柄位于死点，瞬时转矩仍是零。再前进一些角度，转矩才增大。
- 看压力—容积图里的光点。沿着两条曲线走完一圈，包围的面积是这个理想循环向外输出的净功。
点击“自己试试”后，可用曲轴角度滑杆或键盘方向键逐度观察。720° 回到与 0° 相同的循环状态。
为什么连杆不会伸长？
曲柄半径 r = 40 mm，连杆长 l = 140 mm。以曲轴中心为原点，曲柄销位置为 (r sin θ, r cos θ)；活塞销只能沿气缸中心线运动，因此它的高度为：
活塞下降距离是 x = r + l − y。缸径为 80 mm，截面积 A = πb²/4，容积 V = Vc + Ax。余隙容积 Vc 由 9:1 的压缩比确定。三维零件、二维剖面和所有读数共用这组几何。
净气体转矩通过虚功关系计算：τ = (p − p₀)A dx/dθ。这比直接取一个正弦更准确，因为有限长度的连杆改变了活塞速度。这里不包含往复质量惯性、摩擦或轴承载荷。
压力曲线为何会跳变？
热力学采用空气标准奥托循环，取比热比 γ = 1.4，初始温度 300 K、压力 101325 Pa，每千克气体接受 1.3 MJ 热量。压缩和膨胀满足 pV^γ = 常数。在上止点瞬间定容加热，膨胀结束后理想化地降回环境压力；这些边界因此会跳变。
四行程示意还包含环境压力下的进气和排气。循环净功由输入热量减去排出的热量计算，并通过压力—容积积分交叉验证。给出的净功是理想气体循环结果，不是某款真实发动机的输出测量，也不是燃油经济性。
哪些结构和过程没有模拟？
这是便于观察的单缸火花点火发动机剖面。省略配气传动、润滑回路、冷却系统、喷油、燃烧传播和实际进排气流场。气门使用没有提前、迟闭或重叠的理想时序；真实发动机的气门和点火时序不会严格卡在死点。
动画按导演指定的慢速角度播放，未求解飞轮惯量造成的转速波动。飞轮展示机械连接和储能作用，不能把均匀播放速度当作恒定输出转矩。气体颜色、火花尺寸与流动亮点是观察标记，不是温度场或粒子轨迹的测量。