#Prinsip kerja
Untuk memahami prinsip kerja, perlu dimengerti istilah baku yang berlaku dalam teknik otomotif :
* TMA (titik mati atas) atau TDC (top dead centre), posisi piston berada pada titik paling atas dalam silinder mesin atau piston berada pada titik paling jauh dari poros engkol (crankshaft).
* TMB (titik mati bawah) atau BDC (bottom dead centre), posisi piston berada pada titik paling bawah dalam silinder mesin atau piston berada pada titik paling dekat dengan poros engkol (crankshaft).
*Langkah kesatu:
Piston bergerak dari TMA ke TMB, posisi katup masuk terbuka dan katup keluar tertutup, mengakibatkan udara (mesin diesel) atau gas (sebagian besar mesin bensin) terhisap masuk ke dalam ruang bakar. Proses udara atau gas sebelum masuk ke ruang bakar, dapat dilihat pada sistem pemasukan.
*Langkah kedua
Piston bergerak dari TMB ke TMA, posisi katup masuk dan keluar tertutup, mengakibatkan udara atau gas dalam ruang bakar terkompresi. Beberapa saat sebelum piston sampai pada posisi TMA, waktu penyalaan (timing ignition) terjadi, pada mesin bensin berupa nyala busi sedangkan pada mesin diesel berupa semprotan (suntikan) bahan bakar.
*Langkah ketiga
Gas yang terbakar dalam ruang bakar akan meningkatkan tekanan dalam ruang bakar, mengakibatkan piston terdorong dari TMA ke TMB. Langkah ini adalah proses langkah yang menghasilkan tenaga.
*Langkah keempat
Piston bergerak dari TMB ke TMA, posisi katup masuk tertutup dan katup keluar terbuka, mengakibatkan gas hasil pembakaran terdorong keluar menuju saluran pembuangan. Proses selanjutnya di saluran pembuangan dapat dilihat pada sistem pembuangan.
#Desain
a.Rasio kompresi:
Rasio kompresi adalah perbandingan antara volume langkah piston dibandingkan dengan volume ruang bakar saat piston pada posisi TMA.
b.SOHC vs DOHC:
Single over head camshaft, mesin dengan noken as tunggal di atas silinder. Double over head camshaft, mesin dengan noken as ganda di atas silinder.
c.Long vs Short stroke:
Mesin disebut berkarakter long stroke apabila langkah piston lebih panjang dari diameter piston. Mesin disebut berkarakter short stroke apabila langkah piston lebih pendek dari diameter piston.
d.Ruang bakar awal
#Keuntungan dan kerugian mesin 4 tak/langkah
*)Kelebihan /Keuntungan Mesin 4 tak:
1. Lebih hemat bahan bakar
2. Tidak menggunakan oli samping sehingga lebih ekonomis.
3.Tenaga yang dihasilkan besar dan stabil, sehingga memiliki akselerasi yang baik pada medan pegunungan atau jalan menanjak.
4. Asap yang dihasilkan dari proses pembakaran (relative) tidak ada atau ramah lingkungan.
*)Kekurangan Mesin 4 tak:
1. Perawatan mesin relative lebih sulit karena konstruksi mesin lebih rumit dibandingkan dengan mesin 2-tak.
2.Oli mesin lebih boros dan lebih cepat encer karena melumasi seluruh bagian mesin dan bersirkulasi sampai ke silinderkop.
3. Suara mesin lebih kasar dan kontruksi mesin lebih rumit.
