機車發動機的工作原理是通過燃料混合氣的燃燒將熱能轉化為機械能，再經傳動系統驅動車輛行駛。具體而言，啟動時腳踏或電機帶動曲軸旋轉，點火系統通過火花塞釋放高壓電點燃混合氣；活塞在氣缸內往復運動，配合氣門的開閉完成進氣、壓縮、燃燒做功和排氣的循環過程，其中二沖程發動機曲軸每轉一圈完成一次循環，四沖程則需兩圈。這一系列精密協作讓動力持續輸出，最終推動機車前行。

啟動環節的動力傳遞有兩種主流方式：腳踏啟動器借助杠桿原理，通過齒輪嚙合將踩踏力傳遞至曲軸，為發動機提供初始旋轉動力；自啟動系統則由電池供電驅動啟動電機，電機通過單向離合器與曲軸連接，既能確保動力高效傳遞，又能在發動機運轉后切斷電機與曲軸的連接，避免電機因轉速過高受損。點火系統是發動機運轉的核心環節之一，火花塞需要兩萬伏以上的高壓電才能點燃混合氣。這一高壓電的來源分為兩種，一種是定子系統，即飛輪上的永磁體隨曲軸旋轉時，會在勵磁線圈中產生交流電，交流電輸入CDI裝置存儲；另一種是12伏電池直接供電。當飛輪旋轉至特定位置時，拾取線圈會產生觸發電壓，CDI裝置隨即釋放存儲的電荷，電荷經點火線圈（升壓變壓器）放大200倍后，通過高壓線輸送至火花塞，形成高壓電火花點燃混合氣。

發動機的持續運轉還依賴氣門與曲軸的精準配合。進氣門和排氣門通過正時鏈條由曲軸驅動，嚴格按照發動機的工作循環控制開閉時機，確保進氣和排氣過程有序進行。單缸發動機由于結構特性，運轉時容易產生振動，因此通常配備平衡器，通過反向旋轉的平衡塊抵消活塞往復運動帶來的慣性力，提升騎行的舒適性。離合器則在發動機與變速器之間起到“緩沖帶”的作用，它能平穩地將曲軸輸出的動力傳遞至變速器，避免動力瞬間沖擊導致傳動部件損壞；而傳動系統通過不同擋位的齒輪組合，改變動力的輸出速度和扭矩，滿足機車在起步、加速、爬坡等不同工況下的動力需求。

無論是二沖程還是四沖程發動機，其核心都是通過燃料的燃燒釋放能量，并將這種能量轉化為曲軸的旋轉動力。二沖程發動機憑借結構簡單、動力輸出直接的特點，在一些小型機車中仍有應用；四沖程發動機則通過更合理的工作循環，實現了更高的燃油效率和更低的排放，成為當前主流的發動機形式。從啟動到點火，再到氣門控制、振動抑制和動力傳遞，每一個環節都經過精密設計，共同構成了機車發動機高效運轉的完整體系，為機車的行駛提供源源不斷的動力支持。