आज के अधिकांश अंतर्दहन इंजन ओटो चक्र (ओटो साइकिल) के सिद्धांत पर बनते हैं। गणना की सरलता के लिए हम कल्पना कर सकते हैं कि चक्र में दो क्रियाएँ समऐन्ट्रॉपिक (आइसेंट्रॉपकि) और दो स्थिरआयतनिक (कॉन्स्टैंट वॉल्यूम) होती हैं।

कल्पित चक्र के विश्लेषण में सुगमता के लिए मान लिया जाता है कि कार्यकारी पदार्थ केवल वायु है। यह भी मान लिया जाता है कि न तो चूषण आघात होता है ओर न निकास आघात। इस विश्लेषण को वायुमात्रिक विश्लेषण कहते हैं। वास्तविक इंजन में गैसों का निकास होता है। उसके बदले माना जाता है कि स्थिर आयतन पर गैसें ठंडी हो जाती हैं। कार्य उतना ही होता है (घर्षण की उपेक्षा करने पर), चाहे गैसों का निकास किया जाए, चाहे उन्हें ठंडा किया जाए प्रत्येक दशा में ईधन के जलने से उत्पन्न उष्मा उतनी ही रहती है।

निर्धारित शक्ति
डीजल इंजन
ओटो चक्र (Otto Cycle)
एकदिश और उभयदिश सक्रिय इंजन