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直列发动机，一般缩写为L，比如L4就代表着直列4缸的意思。直列布局是如今使用为广泛的汽缸排列形式，尤其是在2.5L以下排量的发动机上。这种布局的发动机的所有汽缸均是按同一角度并排成一个平面，并且只使用了一个汽缸盖，同时其缸体和曲轴的结构也要相对简单，好比汽缸们站成了一列纵队。
我们常见的大致有L3、L4、L5、L6型四款（数字代表汽缸数量）。这种布局发动机的优势在于尺寸紧凑，稳定性高，低速扭矩特性好并且燃料消耗也较少，当然也意味着制造成本更低。同时，采用直列式汽缸布局的发动机体积也比较紧凑，可以适应更灵活的布局。也方便于布置增压器类的装置。但其主要缺点在于发动机本身的功率较低，并不适合配备6缸以上的车型。
相比常见的L型、V型汽缸布局形式，可能很多朋友会对三角转子发动机感到陌生。转子发动机又称为米勒循环发动机，由德国人菲加士·汪克尔发明，之后这项技术由马自达公司收购。我们都知道：传统的汽缸往复运动式发动机，工作时活塞在汽缸里做往复直线运动，而为了把活塞的直线运动转化为旋转运动，使用曲柄连杆机构。转子发动机则不同，它直接将可燃气的燃烧膨胀力转化为驱动扭矩。与往复式发动机相比，转子发动机取消了无用的直线运动，因而同样功率的转子发动机尺寸较小，重量较轻，而且振动和噪声较低，具有较大优势。
水冷发动机的汽缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为汽缸体——曲轴箱，也可称为汽缸体。汽缸体一般用灰铸铁铸成，汽缸体上部的圆柱形空腔称为汽缸，下半部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。在汽缸体内部铸有许多加强筋，冷却水套和润滑油道等。
发动机工作时因点火时间提前过度（点火提前角）、发动机的负荷、温度及燃料的质量等影响，会引起发动机爆震。发生爆震时，由于气体燃烧在活塞运动到上止点之前，轻者产生噪音及降低发动机的功率，重者会损坏发动机的机械部件。为了防止爆震的产生，爆震传感器是不可缺少的重要部件，以便通过电子控制系统去调整点火提前时间。发动机发生爆震时，爆震传感器把发动机的机械振动转变为信号电压送至ECU。ECU根据其内部事先储存的点火及其他数据，及时计算修正点火提前角，去调整点火时间，防止爆震的发生。
目前几乎所有的汽车发动机都采用电力起动机启动。当电动机轴上的驱动齿轮与发动机飞轮周缘上的环齿啮合时，电动机旋转时产生的电磁转矩通过飞轮传递给发动机的曲轴，使发动机起动。电力起动机简称起动机。它以蓄电池为电源，结构简单、操作方便、起动迅速可靠。
