活塞頂部在曲軸旋轉中心最遠的位置叫上死點、最近的位置叫下死點、從上死點到下死點的距離叫活塞衝程。活塞式航空發動機大多是四衝程發動機,即一個氣缸完成一個工作循環,活塞在氣缸內要經過四個衝程,依次是進氣衝程、壓縮衝程、膨脹衝程和排氣衝程。
發動機開始工作時,首先進入“進氣衝程”,氣缸頭上的進氣門打開,排氣門關閉,活塞從上死點向下滑動到下死點為止,氣缸內的容積逐漸增大,氣壓降低——低於外面的大氣壓。於是新鮮的汽油和空氣的混合氣體,通過打開的進氣門被吸入氣缸內。混合氣體中汽油和空氣的比例,一般是 1比 15即燃燒一公斤的汽油需要15公斤的空氣。
進氣衝程完畢後,開始了第二衝程,即“壓縮衝程”。這時曲軸靠慣性作用繼續旋轉,把活塞由下死點向上推動。這時進氣門也同排氣門一樣嚴密關閉。氣缸內容積逐漸減少,混合氣體受到活塞的強烈壓縮。當活塞運動到上死點時,混合氣體被壓縮在上死點和氣缸頭之間的小空間內。這個小空間叫作“燃燒室”。這時混合氣體的壓強加到十個大氣壓。溫度也增加到攝氏400度左右。壓縮是為了更好地利用汽油燃燒時產生的熱量,使限制在燃燒室這個小小空間裡的混合氣體的壓強大大提高,以便增加它燃燒後的做功能力。