Згоряння в двигунах з іскровим запалюванням
Згоряння рідкого палива може відбуватися тільки в газовій фазі. Для цього потрібно, щоб бензин випарувався і його пара змішалася з повітрям. Найбільша швидкість згоряння в однорідній (гомогенній) суміші, коли молекули палива рівномірно розподілені між молекулами кисню. В реальних умовах цього важко досягти, тому робоча суміш тією чи іншою мірою завжди неоднорідна (особливо при низьких температурах).
Згоряння робочої суміші в циліндрі ДВЗ з іскровим запалюванням має такі особливості:
1) вихровий (турбулентний) рух робочої суміші, внаслідок чого фронт полум`я має нерівну поверхню;
2) в нормальних умовах максимальна середня швидкість поширення фронту полум`я становить 40...50 м/с;
3) відразу після подачі електричної іскри в робочій суміші відбуваються передполум`яні реакції без підвищення тиску, а потім починається видиме горіння і різке зростання тиску.
Згоряння відбувається дуже швидко, приблизно за 0,001 с. За період згоряння колінчастий вал повертається на 25...30 
. Тому електричну іскру подають з випередженням, щоб згоряння закінчилось, коли поршень проходить в.м.т. Тоді тиск на поршень буде максимальним.
Згоряння в дизелях
У дизелях паливо впорскується у рідкому стані в стиснуте до 3...5 МПа і нагріте до температури 700...900 К повітря в камері згоряння. Ця температура на 150...250 К вища за температуру самозаймання дизельного палива. Краплини палива починають швидко випаровуватися й оточуються оболонкою пари, яка через певний період самозаймається. Період затримки займання становить 0,0005...0,002 с. Під час впорскування палива не утворюється однорідна паливоповітряна суміш, тому паливо займається в зонах, де суміш перебуває в межах займистості. Якщо в двигунах з іскровим запалюванням утворена завчасно горюча суміш швидко згоряє при майже постійному об`ємі, то в дизелях процеси сумішоутворення і згоряння відбуваються одночасно і процес згоряння розтягнутий в часі.
Процес розширення
У процесі розширення завдяки енергії згорілого палива гази виконують корисну роботу - відбувається робочий хід поршня (рис. 3).
В дійсному циклі процес розширення супроводжують наступні фактори:
- теплообмін із стінками циліндра;
- витікання газів через нещільності поршневих кілець;
- теплова дисоціація газів:
,
;
- догоряння робочої суміші.
Внаслідок впливу перелічених факторів процес розширення відбуваєтся не за адіабатою, а за політропою із змінним показником 
(рис.3.11), який змінюється від 1,0 до 1,5. На початку розширення під впливом догоряння тиск зменшується повільніше, тому показник політропи менший за показник адіабати < 
. В міру зменшення догоряння і зростання втрат теплоти тиск знижується швидше і показник 
Рис.3. Зміна тиску в процесі розширення:
а - двигуна з іскровим запалюванням; б – дизеля
стає більшим за показник адіабати 
. Але для спрощення розрахунків береться середнє значення і вважається, що воно постійне.