汽车发动机是一部复杂的能量转换器，通过基本术语和运动简图可以表示汽车发动机最基本的运动关系。
　　(一)上止点
　　上止点是指活塞离曲轴回转中心最远处，通常指活塞上行到最高位置。
　　(二)下止点
　　下止点是指活塞离曲轴回转中心最近处，通常指活塞下行到最低位置。
　　(三)活塞行程(S)
　　活塞行程是指上、下两止点间的距离(mm）。
　　(四)曲柄半径(R)
　　曲柄半径是指与连杆下端(即连杆大头)相连的曲柄销中心到曲柄回转中心的距离(mm)。显然，S＝2R。曲轴每转一转，活塞移动两个行程。
　　(五)气缸工作容积(Vh)
　　气缸工作容积是指活塞从上止点到下止点所让出的空间存积(L)。
　　(六)发动机排量(VL)
　　发动机排量是指发动机所有气缸工作容积之和。
　　(七)燃烧室容积(Vc)
　　活塞在上止点时，活塞上方的空间叫燃烧室，它的容积叫燃烧室容积(L)。
　　(八)气缸总容积(Va)
　　活塞在下止点时，活塞上方的容积称为气缸总容积(L)，它等于气缸工作容积与燃烧室容积之和。
　　(九)压缩比(ε)
　　压缩比是指气缸总容积与燃烧室容积的比值。它表示活塞由下止点运动到上止点时，气缸内气体被压缩的程度。压缩比越大，压缩终了时气缸内的气体压力和温度就越高。一般车用汽油机的压缩比为6～10，柴油机的压缩比为15～22。
　　(十)发动机的工作循环
　　在气缸内进行的每一次将燃料燃烧的内能转化为机械能的一系列连续过程称发动机的工作循环。
　　(十一)二冲程发动机
　　活塞往复两个行程完成一个工作循环的称为二冲程发动机。
　　(十二)四冲程发动机
　　活塞往复四个冲程完成一个工作循环的称为四冲程发动机。

(一)四冲程汽油机工作原理
　　四冲程汽油发动机每完成一个工作循环需经过进气、压缩、做工和排气四个冲程。
　　1．进气冲程。曲轴带动活塞从上止点到下止点，此时进气门开，排气门关。
　　活塞在运动过程中，气缸的容积由小到大，形成一定真空度而产生吸力，将可燃混合气或空气经进气管和进气门吸人气缸。进气行程终了时，气体压力为70kPa～90kPa，温度为370K～400K。
　　2．压缩冲程。进气结束后，进、排气门全部关闭，曲轴推动活塞由下止点向上止点运动，气缸容积缩小，可燃气体进一步混合并被压缩，直到活塞到达上止点，压缩行程结束。此时，气体的压力为600kPa～1500kPa，温度为600K～700K。
　　3．做功冲程。进、排气门全部关闭。此时，被活塞压缩在燃烧室内的高温、高压可燃混合气被火花塞电极间产生的高压电火花点燃而迅速燃烧，瞬时温度可达2200K～2800K，最高压力为300MPa—500MPa。活塞在高温、高压的燃气推动下，由上止点向下止点迅速运动，并通过连杆传给曲轴，使曲轴旋转，输出转矩。随着活塞的下移，气缸内容积增大，气体压力和温度下降。
　　4．排气冲程。进气门关，排气门开，曲轴带动活塞由下止点向上止点运动，气缸内容积由大变小，废气在剩余压力和活塞的推动下，被排出气缸进人大气，直到活塞运动到上止点。排气终了的压力仍高于大气压。此时，气体压力为l05kPa～125kPa，温度为900K～1200K。
　　发动机经进气、压缩、做工、排气四个过程，完成一个循环。活塞在上、下止点间往复移动四个行程，相应地曲轴旋转了两周，进、排气门各开闭1次，故此类发动机称为四冲程发动机或四行程发动机。
　　(二)四冲程柴油机工作原理
　　四冲程柴油发动机和四冲程汽油发动机一样，一个工作循环也由进气、压缩、做功和排气四个行程组成。但由于柴油机用的燃料是柴油，其黏度大，挥发性差，而其自燃温度却比汽油低，故气缸内的燃料着燃方式与汽油机不同。在做功冲程中，气缸内形成的可燃混合气在高温、高压下自动燃烧，不需要点火。
　　汽油机与柴油机相比，各有特点。汽油机具有转速高(目前轿车用发动机可达5000r／min～6000r／min，货车用的达4000r／min、质量小、工作时噪声小、起动容易等优点；其不足是燃油消耗率较高，经济性差。而柴油机因压缩比较高，燃料消耗率平均比汽油低30％左右，因此经济性好。此外，它的动力性较好，故障率低。柴油机的不足之处是转速比汽油机低(一般最高为2500r／min～3000r／min)、质量大、噪声较大、制造和维修费用较高。