作功行程
在這個行程中，進、排氣門仍舊關閉。當活塞接近上止點時，裝在氣缸蓋上的火花塞即發出電火花，點燃被壓縮的可燃混合氣。可燃混合氣被燃燒後，放出大量的熱能，因此，燃氣的壓力和溫度迅速增加，所能達到的最高壓力約為3-5mpa，相應的溫度則為2200-2800k。
高溫高壓的燃氣推動活塞從上止點向下止點運動，通過連桿使曲軸旋轉並輸出機械能，除了用於維持發動機本身繼續運轉而外，其餘即用於對外作功。
排氣行程
可燃混合氣燃燒後生成的廢氣，必須從氣缸中排除，以便進行下乙個進氣行程。
當膨脹接近終了時，排氣門開啟，靠廢氣的壓力進行自由排氣，活塞到達下止點後再向上止點移動時，繼續將廢氣強制排到大氣中。活塞到上止點附近時，排氣行程結束。在排氣行程中氣缸內壓力稍高於大氣壓力，約為0.
105-0.115mpa。排氣終了時，廢氣溫度約為900-1200k。
由於燃燒室占有一定容積，因此在排氣終了時，不可能將廢氣排盡，留下的這一部分廢氣稱為殘餘廢氣。
綜上所述，四衝程汽油發動機經過進氣、壓縮、燃燒作功、排氣四個行程，完成乙個工作迴圈。這期間活塞在上、下止點間往復移動了四個行程，相應地曲軸旋轉了兩周。
發動機爆震現象原因講解
首先我們要了解的是，四行程發動機用的燃料不一定是汽油，天然氣、液化石油氣、酒精等都可以作為發動機的燃料。汽油之所以會成為主力燃料，是因為它相對容易取得和容易儲存，而且相對價廉。
正因為發動機可使用多種燃料，因此在發動機發展之初，工程師們也做過許多嘗試，除了嘗試發動機不同的設計會有不同的效能之外，也嘗試使用不同的燃料會得到不同效果。結果發現，當其他條件不變時，只要把發動機的壓縮比提高，就會得到更大的功率輸出。然而，壓縮比都不可以無限制提高。
壓縮比提高太高，發動機就會出現爆震現象。
所謂爆震，就是壓縮的油/氣混合物，在火花塞還沒點火之前可燃混合氣體分子運動產生的高熱而自燃的現象，隨後火花塞又再次點燃壓縮的油/氣混合物，造成兩團高爆火球在燃燒室裡劇烈碰撞，因而產生如敲門一般的「喀、喀、喀」聲。經過研究發現，原來爆震是和燃料有關，如果燃料選擇正確，可提高發動機壓縮比，就不會發生爆震。
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