Ο κύκλος Otto και ο κινητήρας Otto είναι συνηθισμένοι όροι που χρησιμοποιούνται εναλλακτικά για να αντιπροσωπεύουν έναν τετράχρονο κινητήρα εσωτερικής καύσης όπως φαίνεται στα περισσότερα αυτοκίνητα. Ο όρος προέκυψε από τον εφευρέτη του αρχικού κινητήρα, Nikolaus Otto. Δημιούργησε έναν κινητήρα που θα εξελισσόταν στην τετράχρονη μάζα κινητήρα που παράγεται για τα περισσότερα οχήματα. Λειτουργώντας σε ιδανική κατάσταση, ο κινητήρας προορίζεται να είναι θερμικά αποδοτικός, πράγμα που σημαίνει ότι παράγει χαμηλή ποσότητα θερμότητας και αποβλήτων αναλογικά με το υλικό που καταναλώνει. Βασικά χαρακτηριστικά που καθορίζουν τους κινητήρες Otto είναι η χρήση κυλίνδρων και μπουζί για να ανάψουν το αέριο μείγμα που θα οδηγήσει το όχημα προς τα εμπρός.
Το 1862, ένας άντρας με το όνομα Alphonse Beau de Rochas κέρδισε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για την εφεύρεση του τετράχρονου κινητήρα. Είχε τις ιδέες και τον σχεδιασμό γι ‘αυτό, αλλά ποτέ δεν έφτιαξε έναν πραγματικό κινητήρα εργασίας. Ο Γερμανός εφευρέτης Nikolaus Otto άρχισε να επεκτείνεται στις ιδέες του Alphonse Beau de Rochas και 14 χρόνια αργότερα, το 1876 συγκέντρωσε τον πρώτο τετράχρονο κινητήρα εσωτερικής καύσης μαζί με τη βοήθεια δύο τζέντλεμαν, των Wilhelm Maybach και Gottlieb Daimler. Ο αρχικός κινητήρας Otto χρησιμοποιούσε μόνο έναν κύλινδρο και πολλά μέρη ήταν τοποθετημένα στο εξωτερικό του κινητήρα, γεγονός που προκάλεσε προβλήματα λόγω της συλλογής βρωμιάς και βρωμιάς που παρεμποδίζουν την απόδοση του κινητήρα.
Αυτό που κάνει τον κύκλο Otto ξεχωριστό είναι η χρήση εσωτερικής καύσης για την τροφοδοσία του. Ο κινητήρας λειτουργεί πιο ομαλά από τους προηγούμενους κινητήρες, μετατρέπει ενεργειακά αποτελεσματικά και δεν κάνει λάθος ή σπάει συνεχώς όπως έκαναν συχνά οι προηγούμενοι τύποι κινητήρων. Ο κύκλος Otto περιλαμβάνει τέσσερα βήματα, από όπου προέρχεται ο όρος «τετράχρονος». Το πρώτο στάδιο είναι το στάδιο εισαγωγής, στο οποίο αέρας και βενζίνη γεμίζουν τους κυλίνδρους του κινητήρα. Στη συνέχεια, στη φάση συμπίεσης, ασκείται πίεση στο αέριο μείγμα.
Η επόμενη φάση, η φάση ανάφλεξης, είναι αυτό που ξεχωρίζει τον κύκλο Otto από τον κύκλο του ντίζελ. Στη φάση της ανάφλεξης, ένας σπινθήρας που εκτοξεύεται από ένα μπουζί προκαλεί ανάφλεξη του μείγματος αέρα και καυσίμου και περιστρέφοντας τους τροχούς για να ωθήσει το όχημα προς τα εμπρός. Τέλος, στη φάση της εξάτμισης, ο κύλινδρος ανοίγει και απελευθερώνει το υπόλοιπο μείγμα μέσω του συστήματος εξάτμισης του οχήματος.
Οι κύκλοι ντίζελ είναι παρόμοιοι με τον κύκλο Otto επειδή χρησιμοποιεί επίσης παρόμοιο κύκλο τεσσάρων σταδίων, ωστόσο οι κινητήρες ντίζελ χρησιμοποιούν συμπίεση αντί για σπινθήρα για να δημιουργήσουν την έκρηξη που τροφοδοτεί το όχημα. Ο κινητήρας συμπιέζει τον αέρα στον κύλινδρο του κινητήρα ντίζελ και προσθέτει θερμότητα. Η καύση καυσίμου δημιουργεί θερμότητα στον κύλινδρο και κάτω από την έντονη πίεση το μείγμα αρχίζει την καύση και αναγκάζει τον κύλινδρο να επανέλθει, ο οποίος με τη σειρά του περιστρέφει τους τροχούς του οχήματος. Αν και παρόμοια, η βασική διαφορά είναι η έλλειψη σπινθήρας του κύκλου ντίζελ που τον διαφοροποιεί από τον κύκλο Otto.