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气缸排列形式
汽车发动机通常由多个呈圆筒状的气缸构成。每个气缸都能够独立进行工作。将这些气缸的合力组合起来，就可以共同推动汽车前进。这些多个气缸能够以不同的形式进行组合。通过不同形式的组合，就能够产生出不同形式的发动机。目前最为常见的有 3 种气缸排列形式。这 3 种分别是直列、V 型和水平对置型。
直列发动机
所有气缸排成一排，这种排列方式被称为直列发动机。直列发动机，通常缩写为 L 。例如，L4 意味着直列 4 缸。直列布局在如今是使用最为广泛的，尤其在 2.5L 以下排量的发动机上。这种布局的发动机，其所有气缸都按同一角度并排成一个平面，并且只使用一个气缸盖。同时，这种发动机的缸体和曲轴结构相对简单，就好像气缸们站成了一列纵队一样。
大众速腾1.4TSI直列4缸发动机
V型发动机
V 型发动机将所有汽缸分成两组，把相邻汽缸以一定夹角布置在一起，这样两组汽缸就形成了有一个夹角的平面，从侧面看汽缸呈 V 字形。V 型发动机的高度和长度尺寸较小，所以在汽车上布置起来比较方便。它便于通过扩大汽缸直径来提高排量和功率，并且也适合于较高的汽缸数。
宝马V型8缸发动机
奥迪S8 4.0TFSI V8发动机
V 型发动机的高度与长度相较于直列发动机而言尺寸较小，在汽车上进行布置较为便捷。现代汽车尤其注重空气动力学，其要求汽车的迎风面要尽可能小，也就是要求发动机盖越低越好。并且，如果把发动机的长度缩短，就能够为驾乘室留出更大的空间，进而提升舒适性。气缸分成两排且斜放，这样就能够缩小发动机的高度。气缸分成两排且斜放，也能够缩小发动机的长度。通过这样的方式，就能迎合车身设计的要求。
V 型发动机的气缸呈一定角度相对布置，能够抵消一部分振动。V 型发动机的一个缺点是必须使用两个气缸盖，这使得其结构较为复杂。另外，当它的宽度加大后，发动机两侧的空间就会变小，不容易再安排其他装置。
W型发动机
V 型发动机每侧气缸进行小角度错开（像大众汽车 W8 发动机是 15°），就变成了 W 型发动机。W 型发动机与 V 型发动机相比，能够把发动机做得更短，曲轴也能变短，这样就能节省发动机所占空间，并且重量也会变轻。然而，它的宽度更大，会导致发动机室更满。
W 型发动机相较于 V 型发动机，其最大的问题在于发动机被整体分割成了两个部分。在运作过程中，这必然会引发较大的振动，正因如此，W 型发动机如今的应用极为稀少。针对这一问题，大众汽车在 W 型发动机上设计了两个反向转动的平衡轴，使得两个部分的振动能够在内部相互抵消。目前，只有大众汽车拥有 W 型发动机，通常有 W8、W12 以及 W16 发动机。
奥迪W型12缸发动机
奥迪A8L 6.0 W12发动机
水平对置发动机
水平对置发动机的所有气缸呈水平对置排列。它就如同拳击手在搏斗一般。活塞如同拳击手的拳头（当然拳头数量可以不止两个），彼此你来我往，毫不示弱。水平对置发动机的英文名（Boxer）其含义为“拳击手发动机”，可简称为 B 型发动机或 H 型发动机，例如 B6 代表水平对置 6 缸发动机，B4 代表水平对置 4 缸发动机。
保时捷911 3.8L水平对置6缸发动机
水平对置型6缸发动机
斯巴鲁XV 2.0水平对置4缸发动机
相邻两个气缸水平对置，所以水平对置发动机能够很轻易地相互抵消振动，进而让发动机运转得更加平稳。水平对置发动机的重心处于较低位置，如此一来就能让车头设计得既扁又低。这两个因素都可以增强汽车的行驶稳定性。
转子发动机
转子发动机也被称作活塞旋转式发动机。它的特点是活塞在气缸内进行旋转运动，属于内燃机。我们常见的活塞往复式发动机与转子发动机相对，其活塞做往复运动。转子发动机的活塞呈扁平三角形，气缸为一个扁盒子状，活塞偏心地放置在空腔内。
活塞在气缸内进行行星运动时，工作室的容积会随着活塞的转动而发生周期性的改变。通过这种方式，能够完成进气、压缩、做功、排气这四个行程。并且，活塞每转动一次，就会完成一次四行程的工作循环。
马自达RX-8 1.3L转子发动机
转子发动机的主要部件构造较为简单，它的体积小，功率却很大，在高速运转时能够保持平稳，性能也比较好。因此，曾吸引许多汽车厂家纷纷进行研制试验。然而，经过几十年的实验后发现，这种机型尚无法与传统活塞往复式发动机相抗衡，原因是其燃油消耗极高。目前，只有马自达 RX - 8 在采用转子发动机。
气缸数
在功率要求相同的情况下，缸数越多，缸径就能缩小，转速也能提高。此时，发动机既紧凑又轻巧，运转的平衡性还很好。然而，气缸数不能无限制地增加，因为随着气缸数的增多，发动机的零部件数会按比例增加，这会导致发动机结构变得复杂，降低发动机的可靠性，增加发动机的重量，提高制造成本和使用费用，还会增加燃料消耗等。汽车发动机的气缸数是根据其用途和性能要求来确定的。会权衡各种利弊，然后做出合适的选择。所以汽车发动机的气缸数都是经过这样的过程后才确定的。
多气门发动机每缸气门数较多。这种发动机具有高转速和高效率的优点。因为气门数量多，所以在高转速时进、排气效果会比较好。同时，将火花塞放在中央能够提高压缩比，进而使发动机性能较好。多气门设计较为复杂，需要对气门驱动方式、燃烧室构造以及火花塞位置进行精密安排。同时，它的制造成本高，工艺要求先进，维修也较为困难。这种设计带来的效果不是特别显著，甚至可以说有点不太划算。所以，现在基本上放弃了每缸 5 气门设计，转而采用更为流行的每缸 4 气门。
发动机工作方式
现如今常见的发动机工作方式有自然吸气、涡轮增压、机械增压以及双增压这几种。它们各自有着怎样的区别呢？它们又分别具有哪些特点呢？
自然吸气
自然吸气是汽车进气的一种方式。它在不借助任何增压器的情况下，依靠大气压将空气压入燃烧室。这种进气形式较为稳定。在动力输出方面，自然吸气发动机的平顺性以及响应的直接性，都远远比增压发动机要好。
本田飞度1.5AT炫酷运动版搭载了1.5L自然吸气发动机
涡轮增压
涡轮增压发动机指的是借助废气冲击涡轮进而对进气进行压缩的增压发动机，人们通常将其简称为 Turbo 或 T。倘若在某些轿车的尾部看到 Turbo 或 T ，那就意味着该辆车使用的是涡轮增压发动机。进气被强制压送到气缸中。
发动机功率与进气量成正比，所以能提高发动机功率。利用发动机排出的废气，整个增压过程基本不会消耗发动机本身动力。涡轮增压具有良好的加速持续性，通俗来讲就是后劲足。最大转矩输出的转速范围宽广，转矩曲线平直，但因低速时涡轮不能及时介入，所以动力性稍差。
机械增压
机械增压的原理与涡轮增压完全不同。它并非依靠排出的废气能量去压缩空气，而是由一个机械式的空气压缩机与曲轴相连接，借助发动机曲轴的动力使空气压缩机旋转，进而压缩空气。压缩机是通过两个转子的相对旋转来完成空气压缩的。由于需要借助曲轴转动所产生的能量去压缩空气，所以机械增压会在一定程度上损耗发动机输出的动力。
机械增压器的特性与涡轮增压相反。机械增压器始终在“增压”。所以在发动机低转速时，它的转矩输出十分出色。
另外，空气压缩量是按照发动机转速线性上升的。整个发动机运转过程和自然吸气发动机很相似。加速很线性，没有涡轮增压发动机在涡轮介入时的唐突感，也没有涡轮增压发动机的低速迟滞现象。但在高转速时，因为机械增压器对发动机动力的损耗很大，所以其作用就不那么明显了。
双增压
涡轮增压一直是汽车厂家所能接纳的主要增压方案，其作用在中高速时较为明显。机械增压也是汽车厂家所能接纳的主要增压方案，其作用在中低速时更大。两者的优劣无法简单判断。那么为何不将它们兼而有之呢？
大众汽车在 2005 年装备于高尔夫 GT 车上的 1.4 升 TSI 发动机达成了此惊人之举。此台双增压发动机在进气系统安装了一个机械增压器，同时在排气系统安装了一个涡轮增压器，以此确保在低速、中速以及高速时都能拥有较好的增压效果。
高尔夫旅行版 2011 款 1.4TSI AT 豪华型配备了 1.4T 双增压发动机。
发动机供油方式
多点/单点电喷
传统的发动机采用的方式是把燃油喷入进气道里，接着燃油会和空气在进气道中进行混合，之后以可燃混合气的形式被吸入燃烧室。电喷发动机属于“缸外供油”发动机。因为其设计有局限，燃油是经燃油喷射器喷出，然后在进气歧管内与空气混合，接着通过进气门进入气缸。在活塞运动的负压作用下，混合油气进入燃烧室的过程中，无法完全适应发动机的复杂工况。这必然会导致热能转换效率降低。这种情况不仅会影响发动机的动力性能，还会增加油耗和排放。
缸内直喷
最终达到了提高发动机整体效率的效果。
燃油缸内直喷的优势在于：能够依据吸入的空气量，精准地控制燃油的喷射量。这样能让燃油与空气同步进入气缸，并且能使燃油充分雾化混合。从而让符合理论空燃比的混合气均匀地填满燃烧室。充分的燃烧使得发动机的动力能够得到极为充分的展现。在获得高动力输出的同时，还能保持较低的燃油消耗。
柴油直喷
柴油发动机也被称作“压燃式内燃机”。它是以柴油作为燃料的内燃机。进入到柴油发动机气缸内的空气，被活塞进行压缩后，其温度会上升。当温度上升到柴油的燃点时，通过喷油器将柴油喷成雾状并射入气缸中。此时，柴油与灼热的空气相遇，就会自行着火燃烧。
柴油机不存在分电器等点火系统部件。
发动机功率
功率是什么呢？在初中物理课本中有定义：它是单位时间内所做的功。由此可以看出，功率与时间存在关联，或者说它和做功的速度相关，是对做功能力进行衡量的一个指标。倘若一辆汽车的功率比较大，那就意味着这款车做功的能力或许会更强。
从它的计算公式能看出一些情况：功率等于转矩乘以转速。由此可知，功率与转矩、转速呈正比关系。这意味着，转矩和转速其中之一增大或减小，都会使功率增强或减弱。所以，在低转速时，转矩的大小极为重要，因为它会直接影响汽车做功的能力。正因如此，我们都注重汽车在较低转速时的转矩特性，“低转速大转矩”的车起步能力才会强。
功率如同转矩一样，是个会变化的量。在不同转速状态下，它的功率输出有所不同。所以当谈到汽车的最大功率时，必须注明是在何种转速下。最大功率时的转速与最大转矩时的转速通常不一样。一般来说，最大功率时的转速往往比最大转矩时的转速要高很多。既然功率与转速成正比，那么为何功率到了一定转速就会下降，为何不能随着转速一直升高呢？这主要原因是转矩到一定转速时就会下降。
为什么转矩在一定转速时会下降呢？因为随着发动机转速的升高，一些机械部件的运动达到了极限，它们承受不了快速的运动和摩擦，这就导致其输出的转矩会随着转速的增高而下降。然而，此时由于转速仍在上升，所以功率不会立刻下降，而是要再上升一段距离之后才会降低下来。一般来讲，最大功率的转速通常在 6000 转/分上下。同时，最大转矩转速仅为 4000 转/分左右（增压发动机除外）。
功率的单位有多种，和转矩一样。除了千瓦外，还有马力，且马力有 ps、hp、bhp 三种。ps 是公制马力，源自德文-Strke，意思是马的力气。1 马力（ps）的衡量标准是 1 秒内把 75 千克的重物提升 1 米。hp 以及 bhp，各自源自 Horse Power 和 。hp 意为“马的力气”，bhp 意为“制动时马的力气”。hp 是英制马力，它与 bhp 相近，不过两者的测量方法存在差异，bhp 是通过制动器（现称测功机）的方法测量得出的，所以也被称作“制动功率”。
谈到最大功率时必须说明在什么转速才会有意义，就像谈到最大转矩一样。至少在谈到汽车时是这样。如果仅仅说这车的最大功率为 200 千瓦，就很难知晓它的动力特性。因为这 200 千瓦的最大功率，有可能是一辆保时捷跑车的，也有可能是一辆大货车的。
发动机最大扭矩
功率是表示发动机动力强弱的参数，转矩也是表示发动机动力强弱的参数。为什么要有功率和转矩这两个参数，而不只用一个呢？因为只用功率不能完全表示出一台发动机的动力性能，只用转矩也不能完全表示出一台发动机的动力性能。也就是说，如果你只用功率，如常常只用功率来说明一台发动机的动力如何强大，那么不是外行不懂，就是故意误导他人。
转矩是什么呢？别担心，虽然这个词汇看起来很专业，但其实并不复杂。从它的常用单位“N·m”（牛·米）和“kgf·m”（千克力·米）来进行分析，就能够很容易地理解它的含义。用一根长度为 1 米的扳手去扭动一个螺母，如果用 1 牛顿的手力量或者 1 千克力的手力量去扭动，那么施加在螺母上的转矩就是“1 牛·米”或者“1 千克力·米”。
这里有个前提，即忽略了扳手本身的重量，在专业领域中称之为零质量。扳手长度增加 1 米时，施加在螺母上的转矩会增加到“2 牛·米”或“2 千克力·米”。同样地，增加手的力量，转矩也会增加。由此可以看出，转矩是衡量“转劲”大小的一个标准。如果一台发动机的转矩较大，那就说明它输出的“转劲”也较大。因此，拖拉机的发动机拥有较大的转矩指标，其车轮能有更大“转劲”，牵引重物、爬坡时力量较足。重型载货车的发动机也有较大转矩指标，车轮“转劲”大，牵引和爬坡能力强。越野型 SUV 的发动机同样拥有较大转矩指标，车轮“转劲”大，在牵引重物和爬坡时力量充足。即使是相同的发动机，分别配备在跑车和 SUV 上时，往往会把配备在 SUV 上的发动机的最大转矩调大些。如果都使用宝马的 3.0 升发动机，Z4 上该发动机的最大转矩为 300 牛·米，X5 和 X3 上的则提升到 315 牛·米。那么发动机的转矩是怎样产生的呢？之前提到的“扳手”和“手力量”又在哪里呢？
了解发动机原理后可知，汽车的动力源自气缸内部的燃料燃烧爆炸。这种爆炸产生的力量如同扭动扳手的“手力量”。它先通过连杆传向曲轴臂，接着使曲轴转动，之后经过变速器和一系列传动机构，最终驱动车轮转动。其中的连杆以及曲轴臂相当于“扳手”。这个“扳手”的长度越长，或者说气缸的行程越长，那么它输出的转矩就越大。
要拥有较大的转矩输出，就需将气缸的行程设计得较长些。像载货车等需要较大转矩的车辆，其发动机的行程都比较长。然而，任何事情都有两面性，加长气缸的行程虽能使转矩加大，但也会导致它运行的频率相对减小。你迈大步走路时，“一步一个脚印”很有力量，然而步伐次数会少；小碎步前进时，虽然不够脚踏实地，但迈的步子次数会多。综上所述，偏重追求力量的车辆，像载货车发动机等这类，其发动机的气缸行程是较长的；而追求较高车速的汽车，例如跑车发动机等，它的发动机则会采用短行程设计，这样就能拥有较高的发动机转速和车速。
发动机的转矩会随发动机转速的变化而不断改变。当发动机转速发生变化时，或者说当你松开加速踏板或者踩下加速踏板时，它的转矩输出值就会发生变化（增压发动机除外）。我们常说的发动机转矩指标值，指的是它所能达到的最大转矩值。若非涡轮增压发动机，这个最大转矩值通常只是在一瞬间，仅在某个转速值时才会达到。所以，若仅用最大转矩值来表示发动机的“转劲”，是不科学且不完整的，必须要看它的转矩性能曲线，也就是要看它在各种转速时的转矩输出情况。在低转速时的转矩输出是否理想？在中转速时的转矩输出是否理想？在高转速时的转矩输出是否理想？尤其在低速时，如果转矩输出较小，那么起步性能就不会较佳；如果在中转速时转矩输出较小，加速性能就不会较佳，超车时可能就会费点劲。
涡轮增压的最大好处在于，它能在一个较为宽广的转速区间内。例如明锐的 1.8TSI 发动机，在 1500 转/分到 4200 转/分这个区间内，都可以让发动机保持拥有最大转矩的输出。其他车型的 1.8 升发动机，像福克斯 1.8 和凯越 1.8 等。这些发动机只有在 4000 转/分或者 4400 转/分时，才能够达到最大转矩输出。在这之前的任何转速时，它们的转矩输出都比较小。并且过了这个转速之后，其转矩输出也会开始下降。
汽车达到最大转矩输出的时刻，是其最有劲的时刻。在这个时刻进行换档，最为顺畅，也最容易切入新档位。因此，赛车上需要发动机转速表。这样车手就能掌握换档的最佳时机。通过观看转速表，发动机可以“不丢转”。在换档时，车手在踩离合器踏板的同时，另一脚还会踩加速踏板。其目的是让发动机一直处于较大转矩输出状态。这样变速器就能以最快的速度切入新档，从而提高换档速度。
发动机特有技术
发动机技术包括VVT、D-VVT、CVVT等。
VVT
发动机可变气门正时技术（Valve，缩写为 VVT）是当下热门的发动机技术之一。它通过对气门进行控制来实现进排气的配气。近些年，这种技术被越来越多地应用于现代轿车上。气门是由引擎的曲轴通过凸轮轴带动的，而气门的配气正时取决于凸轮轴的转角。普通引擎的进气门和排气门开闭时间是固定的。这种固定的正时难以兼顾引擎不同转速的工作需求。而 VVT 能够解决这一矛盾。简单来讲，它可以改变进气门或排气门的打开与关闭时间，从而提高进气充量，让充量系数增加，进而使发动机的扭矩和功率得到进一步提升。
目前的气门可变正时系统有两种调节方式。一种方式是调节气门的开闭时间，以此来达到调整“呼吸”量的效果。另一种方式是调整气门行程，进而改变单位时间的进气流量。然而，因为多摇臂和凸轮组机构的介入，i-VTEC 发动机的配气系统变得相对复杂，运转时噪音较大，维修使用的成本也大幅提升。
优点在于经济节油；缺点方面，其一在于不能连续改变气门开启的时间，其二在于构造复杂，其三在于使用和维修成本偏高。
D-VVT
发动机采用的原理类似 VVT 发动机，通过一套相对简单的液压凸轮系统来实现功能。VVT 发动机仅能对进气门进行调节，而 D-VVT 发动机能够对进排气门同时进行调节。它具有低转数大扭矩、高转数高功率的优异特性，在技术方面较为先进。通俗来讲，就如同人的呼吸一样，能够依据需要有规律地掌控“呼”与“吸”。并且，这种能力当然比仅仅能够控制“吸”要具备更高的性能。
VVT 不能连续可调，DVVT 也不能连续可调。然而，CVVT 对其进行了重大改进，D - CVVT 也对其进行了重大改进。
CVVT
它是英文 Valve 的缩写，在发动机技术方面，指的是连续可变气门正时机构。韩国现代轿车开发的 CVVT 是一种技术，这种技术通过电子液压控制系统来控制打开进气门的时间早晚，进而控制所需的气门重叠角。
这项技术依据发动机的工作状态，对进气门的打开时间进行延迟或提前。它的特点在于能够使燃烧状态保持稳定，提升发动机的工作效率，降低污染排放，提高燃油经济性。比如伊兰特配备 CVVT 发动机之后，与之前相比，油耗减少了 8%以上。由此可见，CVVT 只是对发动机进气门进行了控制（VVT 与 CVVT 的区别仅在于实现的方法不同）。
D-CVVT
D-CVVT 技术是发动机技术的进步。它是英文 Dual Valve 的缩写，属于发动机技术范畴。它能连续控制发动机的进气系统和排气系统，其效果如同一个较小的涡轮增压器，可有效地提升发动机动力。CVVT 相比之下，因为进气量增大了，所以汽油的燃烧能更加完全，这样就更省油，并且还能实现低排放的目的。
最高车速
有些车主有时会对厂家给出的最高车速数值感到质疑，他们疑惑为何这些数值会比较保守。比如，自己的车明明能够跑到 200km/h，可厂家的官方数据却标明最高时速为 180km/h。
实际上，车辆的最高速度值是有要求的。最高车速指在无风且水平、路面良好为沥青或水泥的情况下，汽车所能达到的最大行驶速度。国家规定以 1.6 公里长的试验路段，其最后 500 米作为最高车速的测试区，要共往返四次，然后取平均值。这个速度值并非车辆在实际使用中所能达到的最大速度值。它指的是发动机处于最佳状态时所发挥出的理论数值。然而，为了确保驾驶安全，多数车型都设定了电子限速，其限速大约在 250 千米每小时左右。
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