根据发动机使用的燃料分类，活塞式内燃机主要分为三类：汽油机、柴油机和气体燃料发动机。以汽油和柴油为燃料的活塞式内燃机分别称为汽油机和柴油机。使用天然气、液化石油气和其他气体燃料的活塞式内燃机称为气体燃料发动机。根据发动机冷却方式的不同，活塞式内燃机分为水冷式和气冷式。以水或冷却液为冷却介质的水冷式内燃机，以空气为冷却介质的风冷式内燃机。往复活塞式内燃机也根据活塞在工作循环中往复运动的冲程数来分类。活塞在一个工作循环中往复运动四个冲程的内燃机称为四冲程往复活塞式内燃机，而活塞往复运动两个冲程完成一个工作循环的内燃机称为二冲程往复活塞式内燃机。根据发动机气缸的数量，它可以分为单缸发动机和多缸发动机。只有一个气缸的发动机称为单缸发动机；超过两个气缸的发动机称为多缸发动机。例如双缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等。都是多缸发动机。现代车辆发动机多采用四缸、六缸、八缸发动机。根据内燃机的气缸排列，可分为单排式和双排式。单排发动机的每个气缸都是排成一排的，一般是垂直排列，但为了降低高度，有时气缸也会斜排甚至水平排列；双排发动机将气缸排列成两排，两排之间的夹角为180(一般为90)，称为V型发动机。如果两排之间的角度为180，则称为对置发动机。根据进气状态对发动机进行分类。活塞式内燃机也可以分为增压式和非增压式。如果进气口靠近大气，则为非增压内燃机或自然吸气内燃机；如果用增压器提高进气压力，增加进气密度，就是增压内燃机。增压可以提高内燃机的功率。目前使用最广泛、数量最多的汽车发动机是水冷四冲程往复活塞式内燃机，其中汽油发动机用于汽车和轻型卡车，客车和中重型卡车多为柴油发动机。柴油发动机也用于一些汽车和轻型货车。以风冷或二冲程活塞内燃机为动力的汽车很少。特别是80年代以来，在世界范围内，再也没有二冲程活塞内燃机驱动的汽车了。
发动机工作原理和总体构造
发动机是由曲柄连杆机构和配气机构两大机构，以及冷却、润滑、点火、燃料供给、启动系统等五大系统组成。发动机的工作原理是进气-压缩-喷油-燃烧-膨胀做功-排气。
以下是发动机的工作过程：
1、进气冲程，进入汽缸的工质是纯空气。由于柴油机进气系统阻力较小，进气终点压力pa= （0.85～0.95）p0，比汽油机高。进气终点温度Ta=300～340K，比汽油机低；
2、压缩冲程，由于压缩的工质是纯空气，因此柴油机的压缩比比汽油机高（一般为ε=16～22）。压缩终点的压力为3 000～5 000kPa，压缩终点的温度为750～1 000K，大大超过柴油的自燃温度（约520K）；
3、做功冲程，当压缩冲程接近终了时，在高压油泵作用下，将柴油以10MPa左右的高压通过喷油器喷入汽缸燃烧室中，在很短的时间内与空气混合后立即自行发火燃烧。汽缸内气体的压力急速上升，最高达5 000～9 000kPa，最高温度达1 800～2 000K。由于柴油机是靠压缩自行着火燃烧，故称柴油机为压燃式发动机；
4、排气冲程，柴油机的排气与汽油机基本相同，只是排气温度比汽油机低。一般Tr=700～900K。对于单缸发动机来说，其转速不均匀，发动机工作不平稳，振动大。这是因为四个冲程中只有一个冲程是做功的，其他三个冲程是消耗动力为做功做准备的冲程。
发动机是一种由许多机构和系统组成的复杂机器。无论是汽油机，还是柴油机；无论是四行程发动机，还是二行程发动机；无论是单缸发动机，还是多缸发动机。要完成能量转换，实现工作循环，保证长时间连续正常工作，都必须具备以下一些机构和系统。
（1) 曲柄连杆机构
曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。
（2) 配气机构
配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。配气机构大多采用顶置气门式配气机构，一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。
（3) 燃料供给系统
汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去；柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。
（4) 润滑系统
润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。
（5) 冷却系统
冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。
（6) 点火系统
在汽油机中，气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的，为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞，火花塞头部伸入燃烧室内。能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系，点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。
（7) 起动系统
要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使活塞作往复运动，气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功，推动活塞向下运动使曲轴旋转。发动机才能自行运转，工作循环才能自动进行。因此，曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程，称为发动机的起动。完成起动过程所需的装置，称为发动机的起动系。
