發(fā)動機(jī)的分類早期的汽車上曾使用過蒸汽機(jī)、電動機(jī)。然而，現(xiàn)代汽車已經(jīng)全部使用內(nèi)燃機(jī)。汽車內(nèi)燃機(jī)是使燃料在氣缸內(nèi)進(jìn)行燃燒，產(chǎn)生膨脹壓力，又將這種壓力轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)的機(jī)械力，通過傳動機(jī)械驅(qū)動車輛行駛的動力裝置。
內(nèi)燃機(jī)可按不同的方法分類。按燃料可將內(nèi)燃機(jī)分為如下幾種類型：以汽油作燃料的汽油機(jī)，以柴油作燃料的柴油機(jī)，以酒精作燃料的酒精內(nèi)燃機(jī)，以木材、煤作燃料而轉(zhuǎn)換成煤氣的煤氣機(jī)。此外，還有以煤油、植物油、原油、液化石油氣等為燃料的一些內(nèi)燃機(jī)。
由于使用的方便性及熱效率的利用等原因，目前廣泛采用的是石油產(chǎn)品燃料，如汽油、煤油、柴油和液化石油氣。因此在改用煤油、液化石油氣和煤氣時，必需改變發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計，而不能直接用于原來的標(biāo)準(zhǔn)汽油機(jī)。內(nèi)燃機(jī)以工作循環(huán)分類，有二沖程和四沖程往復(fù)式活塞發(fā)動機(jī)兩種。自由活塞發(fā)動機(jī)和轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)近年來也逐步得到應(yīng)用。
而二沖程和四沖程往復(fù)式活塞發(fā)動機(jī)已幾乎全部占據(jù)了汽車領(lǐng)域，其中以四沖程的居多。內(nèi)燃機(jī)按其冷卻方式又可分為水冷和風(fēng)冷兩種。按氣缸數(shù)目可分為單缸的和多缸的。用得較多的多缸內(nèi)燃機(jī)是四缸、六缸和八缸內(nèi)燃機(jī)。過去還曾采用過十二缸和十六缸內(nèi)燃機(jī)。現(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)通常采用往復(fù)式活塞、四沖程、水冷、菌式氣門（閥門）的汽油機(jī)。
典型汽車往復(fù)式活塞發(fā)動機(jī)的每個氣缸中有一個活塞，它在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動（前進(jìn)和返回運(yùn)動）。活塞走過一個行程的距離，叫做一個沖程。此時，曲軸正好轉(zhuǎn)動半周。發(fā)動機(jī)排量是發(fā)動機(jī)的一個重要參數(shù)。
一個氣缸的排量等于氣缸截面與行程的乘積，把這個乘積與缸數(shù)相乘，就可得到多缸發(fā)動機(jī)的排量。排量本身并不是發(fā)動機(jī)功率的唯一量度，還要考慮如下其它因素：（1）發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速；（2）壓縮比；（3）氣門尺寸，升程和定時；（4）發(fā)動機(jī)內(nèi)部摩擦；（5）零件的機(jī)械狀態(tài)。這些因素都在工作過程中變化，而對這些變化，作為設(shè)計、使用者或維修者而言，都應(yīng)對此有所了解。
不過，最重要的是部件的機(jī)械狀態(tài)。維修人員修理時，應(yīng)當(dāng)保證部件的機(jī)械狀態(tài)良好。若發(fā)動機(jī)磨損或破壞嚴(yán)重，會使氣缸內(nèi)壓力降低或完全沒有壓力，這是維修者首先應(yīng)著手解決的。內(nèi)燃機(jī)各行程將按順序完成如下動作：（1）進(jìn)氣——可燃混合氣充滿氣缸或燃燒室；（2）壓縮——將混合氣壓縮；（3）爆發(fā)——點燃混合氣并產(chǎn)生爆發(fā)；（4）做功——利用爆發(fā)或膨脹力推動活塞作功；（5）排氣——將燃燒后的廢氣排出氣缸外。
發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，這些動作在每個氣缸內(nèi)都是這樣自動地重復(fù)。首先需要將混合氣沖入氣缸。利用柴油作燃料的柴油發(fā)動機(jī)中，進(jìn)入氣缸的是空氣。當(dāng)氣缸內(nèi)空氣被壓縮而產(chǎn)生高溫時，將燃料噴入氣缸，高溫便使噴入的柴油自燃。而汽油機(jī)則是以電火花來點燃汽油混合氣的。四沖程循環(huán)多數(shù)汽車發(fā)動機(jī)以四個沖程循環(huán)進(jìn)行工作。這類發(fā)動機(jī)稱“四沖程”或“奧托循環(huán)”發(fā)動機(jī)。
后者是以發(fā)明者的名字Nikolaus Otto命名的。發(fā)動機(jī)的工作循環(huán)由活塞的四個往復(fù)沖程所組成，活塞四個沖程產(chǎn)生一次推動力，而曲軸則轉(zhuǎn)動兩轉(zhuǎn)。具體的四個沖程如下：A、進(jìn)氣沖程；打開進(jìn)氣門活塞，將燃油與空氣的混合氣吸入氣缸。B、壓縮沖程：進(jìn)、排氣門都關(guān)閉，活塞上行將混合氣壓縮。C、作功沖程：活塞運(yùn)動到上止點，進(jìn)、排氣門關(guān)閉，混合氣點燃，膨脹壓力推動活塞向下作功。D、排氣沖程：排氣門打開，活塞升起，排出氣缸內(nèi)廢氣。
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