在這個過程中，進、排氣門仍舊關閉。當活塞接近上止點時，火花塞發出電火花，點燃被壓縮的可燃混合氣。可燃混合氣被燃燒后，放出大量的熱能，此時燃氣的壓力和溫度迅速增加。其所能達到的大壓力可達3-5MPa,相應的溫度則高達2200-2800K。高溫高壓的燃氣推動活塞由上止點向下止點運動，通過連桿使曲柄旋轉并輸出機械能，除了維持發動機本身繼續運轉外，其余即用于對外做功。在活塞的運動過程中，氣缸內容積增加，氣體壓力和溫度都迅速下降，在此行程終了時，壓力降至0.3-0.5MPa，溫度則為1300-1600K。
折疊排氣行程
當膨脹行程(作功行程)接近終了時，排氣門開啟，靠廢氣的壓力進行自由排氣，活塞到達下止點后再向上止點移動時，將廢氣強制排到大氣中，這就是排氣行程。在此行程中，氣缸內壓力稍微高于大氣壓力，約為0.105-0.115MPa。當活塞到達上止點附近時，排氣行程結束，此時的廢氣溫度約為900-1200K。
由此，我們已經介紹完了發動機的一個工作循環，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。
汽油發動機裝配上交流發電機就構成了汽油發電機組。
