В какой из тактов внутренняя энергия топлива превращается в механическую, т. е. двигатель совершает работу?

В третьем такте - рабочем ходе.
При сгорании  горючей смеси  выделяется большое количество теплоты. Температура
газообразных продуктов очень высока, давление на поршень возрастает, и он приходит в
движение, совершая механическую работу. При этом газ охлаждается, т.к  часть его
внутренней энергии превращается в механическую