O motor a pistão é o tipo de usina mais comum encontrado nos automóveis, barcos e praticamente todas as outras máquinas automotivas do mundo. Quer seja a gasolina, álcool ou diesel, o motor a pistão está sendo usado para fornecer energia à maioria dos bens mecânicos mais valiosos da humanidade. O motor de pistão usa pistões conectados a um virabrequim por bielas para enviar energia a uma transmissão. O motor recebe uma mistura de combustível e ar por meio de um carburador ou sistema de injeção de combustível. Ele envia a mistura de combustível para a câmara de combustão através do coletor de admissão e através dos cabeçotes. A mistura é inflamada pelas velas de ignição e empurra o pistão para baixo, fazendo com que o virabrequim gire e produza energia.
O inimigo de qualquer motor a pistão é o calor. Alguns motores são resfriados por ar, enquanto a forma mais comum de resfriar um motor é com líquido de arrefecimento. Este é bombeado através do bloco do motor e dirige pela bomba de água. O refrigerante aquecido é empurrado para fora do motor e para o radiador. Lá, ele passa por minúsculas fileiras de pequenas passagens e o calor é retirado do líquido por fileiras de alumínio fino.
O ar frio é puxado pelo radiador por um ventilador de resfriamento. O líquido resfriado é mais uma vez empurrado para o motor aquecido pela bomba d’água, onde todo o processo é reiniciado. A temperatura do refrigerante é controlada por um termostato colocado na mangueira do radiador de retorno, onde determina a velocidade com que o refrigerante sai do radiador.
O motor a pistão nada mais é do que uma bomba de ar. A capacidade de um motor de produzir cavalos de força é determinada por sua capacidade de bombear ar. A capacidade de bombear o ar é diretamente afetada por sua capacidade de aspirar o ar. O carburador e o escapamento são dois dos componentes mais críticos ao tentar produzir mais cavalos de potência e um motor mais potente.
Qualquer motor a pistão é limitado por sua capacidade de respirar. O eixo de comando é o cérebro do motor de pistão. Ele determina o período de tempo que uma válvula fica aberta. Ele também determina a rapidez com que uma válvula abre ou fecha.
A sincronização da válvula em um motor a pistão é crítica. As válvulas devem abrir e fechar com precisão para que o motor possa produzir energia. A mistura de combustível também é sinônimo de desempenho. Muito combustível pode resultar em baixo desempenho e velas de ignição sujas. Muito pouco combustível e o motor começará a se destruir pela queima de pistões e válvulas.