Compressão: este tempo tem seu início quando o pistão começa seu movimento ascendente do PMI para o PMS. A pressão e a temperatura da mistura são elevadas e alguns graus antes do pistão atingir o PMS uma centelha elétrica é disparada e a combustão é iniciada. A fim de se aproveitar a inércia dos gases nos condutos de admissão, maximizando o enchimento do cilindro, a válvula de admissão é fechada alguns graus após o início do movimento ascendente do pistão.

Admissão: estando a válvula de admissão aberta e a de descarga fechada, o pistão desloca-se do ponto morto superior (PMS) para o ponto morto inferior (PMI). O aumento de volume do cilindro provocado pelo deslocamento do pistão gera um aumento da pressão no cilindro, provocando, dessa forma, a aspiração a mistura ar/combustível para o interior do mesmo. Os eletroinjetores são os dispositivos responsáveis pela dosagem do combustível no processo de formação da mistura, que pode acontecer tanto nos condutos de admissão (injeção indireta) quanto no interior do cilindro (injeção direta).

Exaustão: o terceiro tempo tem seu início quando o pistão atinge o PMI e começa o movimento descendente do pistão rumo ao PMS. Estando a válvula de descarga aberta, o pistão empurra para fora do cilindro os gases remanescentes da combustão, que não foram expulsos durante o blowdown, restando no PMS apenas o volume equivalente ao da câmara de combustão. Tipicamente, a válvula de descarga é fechada alguns graus depois do PMS, no início do tempo da admissão, e a válvula de admissão é aberta poucos graus antes do PMS, no final do tempo da exaustão. Desta forma, existe um período do funcionamento do motor onde as válvulas de admissão e de descarga encontram-se simultaneamente abertas. O tempo em que ambas as válvulas, a(s) de admissão e a(s) de descarga permanecem simultaneamente abertas é chamado de cruzamento de válvulas (overlap), cujo propósito é ajudar a trocar os gases remanescentes da combustão por mistura fresca .

Trabalho / expansão: A combustão tem seu início quando a vela produz a centelha elétrica pouco antes do pistão atingir o PMS. O processo de combustão dura 180º graus de revolução do virabrequim. É nesta fase que o trabalho mecânico é gerado. Nesta etapa, tanto a válvula de admissão quanto a válvula de escape não podem ser abertas durante o movimento descendente do pistão, rumo ao PMI.

Trabalho / expansão: O processo de combustão dura 90º graus de revolução do virabrequim. É nesta fase que o trabalho mecânico é gerado. Nesta etapa, tanto a válvula de admissão quanto a válvula de escape não podem ser abertas durante o movimento descendente do pistão, rumo ao PMI.