往复式发动机的原理是燃油的化学能转化为机械能。这通过一个称为四冲程的循环发生在气缸中。这些冲程称为进气，压缩，燃烧，排气。如图5-2

1． 进气冲程从活塞向下行程开始。开始时，进气阀门打开，燃油空气混合物被吸入气缸。
2． 压缩冲程从进气阀门关闭，活塞往回朝气缸顶部移动开始。在循环的这个阶段，用于从点燃的油气混合气体获得大得多的动力输出。
3． 燃烧冲程从油气混合气体被点燃开始。这导致气缸压力极大的增加，迫使活塞离开气缸头向下运动，产生了旋转曲轴的动力。
4． 排气冲程是用于清除气缸中燃烧过的气体。这个冲程发生在排气阀门打开，活塞再次开始朝气缸顶部移动开始。
即使当发动机运行在相对低的速度时，四冲程循环也要每分钟发生几百次。在一个四缸发动机中，每个气缸运行在不同的冲程。曲轴的连续旋转是由每个气缸的燃烧冲程的精确定时来维持的。发动机的连续运行依赖于辅助系统的同时作用，包含进气系统，点火系统，燃油，润滑，制冷和排气系统。
螺旋桨
螺旋桨是一个旋转的翼面，适用于任何机翼的诱导阻力，失速和其他空气动力学原理也都对螺旋桨适用。它提供必要的推力有时也是拉力使飞机在空气中移动。发动机的动力是用于旋转螺旋桨的，它进而产生的推力非常类似于机翼产生升力的方式。产生的升力大小依赖于桨叶的形态，螺旋桨页迎角和发动机的转速。螺旋桨叶本身是扭转的，因此桨叶角从毂轴到叶尖是变化的。最大安装角或者最大节距在毂轴处，而最小节距在叶尖。如图5-3

扭转的原因是为了从毂轴到叶尖产生一致的升力。当桨叶旋转时，桨叶的不同部分有不同的实际速度。桨叶尖部旋转的比靠近毂轴部位的要快，因为相同时间内叶尖要旋转的距离比毂轴附近要长。从毂轴到叶尖安装角的变化和相应变化就能够在桨叶长度上产生一致的升力。如果螺旋桨叶设计成在整个长度上它的安装角相同，那么会低效，因为随着空速的增加，靠近毂轴附近的部分将会有负迎角，而叶尖会失速。如图5-4

小飞机会装配两种螺旋桨中的一种。一种是固定节距的，另一种是可调节距的。