В разделе объясняется, почему двигатель внутреннего сгорания выбран для изучения и какое место он занимает среди тепловых машин. Формулируются проблема, цель, задачи, объект и предмет проекта, описываются методы работы с источниками и создания учебной модели. Также обозначаются границы исследования: рассматриваются преимущественно бензиновый и дизельный четырёхтактные двигатели.

Пункт посвящён основным этапам появления и совершенствования ДВС: разработкам Этьена Ленуара, Николауса Отто, Готлиба Даймлера и Рудольфа Дизеля. Будет показано, почему переход от внешнего сгорания к внутреннему изменил транспорт и промышленность. Отдельно рассматривается развитие систем зажигания, впрыска топлива, наддува и электронного управления.

Здесь описываются цилиндр, поршень, шатун, коленчатый вал, маховик, головка блока, клапаны и распределительный вал. Объясняется назначение систем питания, смазки, охлаждения, зажигания и выпуска отработавших газов. Сведения будут представлены через взаимосвязь деталей: изменение давления в цилиндре вызывает движение поршня и вращение коленчатого вала.

В разделе последовательно разбираются впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. Для каждого такта указываются положение поршня, состояние клапанов, движение газов и изменение давления. Сравниваются воспламенение смеси в бензиновом двигателе и самовоспламенение впрыснутого топлива в дизельном, после чего цикл связывается с вращением коленчатого вала.

Пункт раскрывает физические основы превращения химической энергии топлива в теплоту и механическую работу. Рассматриваются сжатие, расширение газов, теплообмен, трение и потери с выхлопом. Объясняется понятие коэффициента полезного действия, приводятся причины его ограничения и показывается, как степень сжатия, состав смеси, наддув и режим работы влияют на экономичность.

В практической части планируется изготовить безопасную демонстрационную модель или подробную кинематическую схему четырёхтактного двигателя из доступных материалов. По модели будет показано движение поршня, работа клапанов и передача движения коленчатому валу. Результаты оформляются в виде фотографий, таблицы наблюдений и пояснений, без использования топлива, открытого огня и работающего двигателя.

Здесь анализируются выбросы угарного газа, оксидов азота, углеводородов и твёрдых частиц, возникающие при сгорании топлива. Рассматривается назначение каталитического нейтрализатора, сажевого фильтра, системы рециркуляции выхлопных газов и электронного впрыска. Также сопоставляются достоинства и ограничения бензиновых, дизельных, газовых, гибридных и электрических силовых установок.

Раздел содержит правила безопасного изучения ДВС в школьных условиях: отказ от самостоятельного запуска реального двигателя, топлива и открытого пламени, осторожность при работе с инструментами и электрическими компонентами. В заключительной части пункта рассматриваются направления развития: повышение эффективности, синтетические и биотоплива, гибридные системы, снижение выбросов и постепенная электрификация транспорта.

В заключении обобщаются сведения об устройстве, четырёхтактном цикле и энергетических превращениях в двигателе внутреннего сгорания. Формулируется, какие детали обеспечивают движение, почему возникают потери и чем отличаются бензиновый и дизельный варианты. Отдельно оценивается результат практической части, пригодность модели для объяснения темы и значение экологических ограничений для дальнейшего развития двигателей.

В списке литературы будут указаны школьные учебники физики, справочные издания по тепловым машинам и двигателям, материалы технических университетов, нормативные сведения о выбросах и проверенные электронные ресурсы. Для каждого источника приводятся автор или организация, название, год публикации и ссылка при наличии. Подбор источников позволяет отделить научно подтверждённые сведения от рекламных и непроверенных утверждений.