Il motore alternativo a combustione interna (detto anche erroneamente motore a scoppio) è un particolare tipo di motore a combustione interna di tipo "volumetrico" in cui una miscela di aria e carburante (generalmente benzina o altro) viene incendiata e bruciata in un cilindro. Utilizzando la forza di espansione data dalla combustione viene spinto un pistone, che perciò si sposta.
Nei motori alternativi il movimento del pistone si trasferisce a un complesso biella - albero motore, trasformandosi in movimento rotatorio.
Vi sono una pluralità di motori a combustione interna, in tutti vi è però il ripetersi di un ciclo termodinamico simile:
aspirazione
compressione e combustione
espansione (fase utile)
scarico
L'aspirazione e lo scarico servono per lo scambio dei gas e per preparare il nuovo ciclo, mentre la compressione ed espansione producono la trasformazione chimica attraverso energia termica (calore) ed energia potenziale (pressione) in energia meccanica (potenza).
L'aspirazione è la prima fase del ciclo termodinamico di un motore a combustione interna e si differenzia a seconda che si tratti di un motore a due o quattro tempi. Nel motore a quattro tempi la fase di aspirazione comincia con l'apertura della o delle valvole di aspirazione, che permettono al pistone di risucchiare all'interno del cilindro (meccanica) la massa gassosa composta da aria e carburante formata dal carburatore o dall'iniettore. Nel motore a due tempi l'operazione è la stessa, anche se non esiste la valvola di aspirazione. In questo caso è il pistone che, arretrando verso il Punto Morto Inferiore, libera delle aperture presenti nel cilidro (dette travasi o luci) che permettono alla miscela aria-carburante di accedere al cilidro.
La fase di compressione si realizza quando il pistone, dal Punto Morto Inferiore, inizia a risalire; in un motore a quattro tempi, all'inizio di questa fase la valvola di aspirazione è ancora aperta per sfruttare gli effetti inerziali della massa fluida presente nel condotto di aspirazione. La valvola viene poi chiusa e la miscela, nel caso di motore a ciclo Otto senza iniezione diretta, l'aria, nel caso di motore Diesel, viene compressa fino a raggiungere il valore minimo di volume del ciclo termodinamico.
Questa fase è molto critica soprattutto per i motori ad accensionec comandata sovralimentati perché si può incorrere nella detonazione, legata ad esempio ad un rapporto di compressione troppo alto per il combustibile utilizzato, o nella preaccensione, ovvero un'accensione anomala della carica dovuto al calore eccessivo di una componente all'interno del cilindro (principalmente la valvola di scarico o gli elettrodi della candela).
Entrambi i fenomeni sono potenzialmente "letali" per il motore e possono portare a dei fronti di fiamma molto rapidi che possono addirittura bucare il cielo del pistone; questi sono i motivi per cui l'evoluzione dei motori sovralimentati ad accensione comandata è rallentata sensibilmente negli ultimi anni, a differenza dei motori Diesel che non hanno problemi di questo tipo, anzi, più carica è presente nel cilindro e meglio avverrà la combustione.
Il motore a combustione interna, è un particolare motore termico nel quale, attraverso la combustione di una miscela composta da un carburante ( benzina, gasolio, metano,ecc...) e un comburente (aria) all'interno di una camera di combustione , si produce calore trasformandolo poi in lavoro meccanico. Vengono anche chiamati motori endotermici poiché la combustione appunto, avviene all'interno di assi
La fase di espansione è l'unica fase utile del ciclo termodinamico, qualunque esso sia; avviene dopo l'accensione e la combustione della miscela e il conseguente innalzamento della pressione e temperatura all'interno dei cilindri. Il pistone viene spinto verso il basso da questa forza, generando una coppia motrice sull'albero; prima del raggiungimento del Punto Morto Inferiore, in un motore quattro tempi, viene aperta la valvola di scarico penalizzando il lavoro estratto dai gas combusti, ma riducendo la pressione all'interno dei cilindri e diminuendo di conseguenza il lavoro negativo che il pistone deve eseguire per espellere la carica esausta.
In un motore a due tempi questa fase è penalizzata maggiormente perché la fase di scambio fluido (lavaggio) è molto ridotta, per cui si posizionana la luce di scarico più in alto del punto morto facilitando il ricambio di gas. Per questo il rendimento del 2T è sensibilmente minore di quello di un 4T
Nel motore a scoppio la fase di scarico è una delle quattro fasi del ciclo termodinamico.
Durante l'espansione dei gas all'interno del cilindro la pressione dei gas decresce fino a raggiungere una pressione ormai inutile, ma comunque superiore a quella atmosferica.
A questo punto la valvola di scarico (o la luce di scarico) si apre permettendo una piu veloce fuoriuscita dei gas preparando una risalita del pistone al punto morto superiore piu veloce e meno dispendiosa. I gas di scarico salgono quindi lungo il collettore di scarico e fuoriescono dalla marmitta.
Nei motori a scoppio dotati di turbocompressore i gas di scarico in uscita vengono riutilizzati per muovere una turbina meccanica che aziona un compressore che ha il compito di comprimere l'aria in entrata al cilindro per dotarla di una maggiore velocità prima di essere immessa nella camera di scoppio.
Nei motori moderni i gas di scarico attraversano dei catalizzatori che trasformano parte dei composti più tossici in composti inerti o comunque meno pericolosi. Alcuni silenziatori contribuiscono inoltre ad ridurre il rumore proveniente dal motore.