Ogromną grupę silników spalinowych prezentują silniki tłokowe. Do grupy tej zaliczamy przede wszystkim silniki z tłokiem tradycyjnym ale także i z krążącym (silnik Wankla).
Każdy z nas kto posiada samochód wie ile równa jest pojemność skokowa takiego samochodu. Mała grupa osób zorientowana jest co to tak w rzeczywistości jest pojemność skokowa i skąd się bierze się jej wartość. W silniku tłokowym podczas każdego pełnego ruchu tłoka, tłok jest dwukrotnie w skrajnym położeniu. Położenie gdzie tłok jest najbardziej oddalony od wału korbowego nazywane jest górnym martwym położeniem, natomiast moment maksymalnego zbliżenia do wału korbowego dolnym martwym położeniem. Przemieszczenie pomiędzy tymi dwoma położeniami nazywa się skokiem tłoka, natomiast ruch - suwem. Pojemność całkowita cylindra jest wtedy gdy tłok jest w dolnym martwym położeniu, natomiast pojemność komory sprężania jest wtedy gdy pojemność cylindra znajduje się w górnym martwym położeniu. Pojemność skokowa jest to różnica pomiędzy pojemnością całkowitą cylindra, a pojemnością komory sprężania.


Budowa:
Wszystkie silniki spalinowe zbudowane są z takich samych elementów przystosowanych tylko do konkretnego mu zadania. Podstawowym elementem silnika jest blok, gdzie umieszczone są cylindry z tłokami, gdzie dochodzi do zamiana energii chemicznej na mechaniczną. Oprócz tego do sprawnej pracy silnika wykorzystywane są różnego typu układy odpowiedzialne za konkretne zadania. Wyróżniamy:

układ korbowy - jego funkcja polega na zamianie posuwisto-zwrotnego ruchu tłoka w cylindrze na ruch obrotowy wału korbowego;

układ rozrządu - manewruje procesem napełniania cylindrów świeżą mieszaniną paliwowo-powietrzną albo samym powietrzem a także opróżnianiem cylindrów ze spalin;

układ zasilania - dzięki niemu cylinder jest zaopatrywany w mieszankę paliwa oraz powietrza albo osobno paliwo i powietrze

układ smarowania - uzupełnia olej pomiędzy współpracujące ze sobą części silnika, w celu zmniejszenia oporów oraz tarcia;

układ chłodzenia - dzięki niemu utrzymywana jest najlepsza temperatura silnika, która daje możliwość ekonomicznej pracy;

układ zapłonowy (wykorzystuje się go jedynie w silnikach z zapłonem iskrowym czyli benzyniakach) - wywołuje zapłon mieszaniny, zbudowany jest z maszyny, która wywołuje iskrę zapłonową;

układ rozruchowy - wykorzystuje się go do uruchamiania silnika, bardzo często jest to rozrusznik elektryczny.



Typy silników spalinowych:

Silniki dzieli się ze względu na ich odmienne cechy, które w fundamentalny sposób odróżniają jedne silniki od drugich. Najpierw podzielimy silniki ze względu na stopień sprężenia mieszaniny w cylindrze. Podział jest następujący:

niskoprężne

wysokoprężne (które opisaliśmy w jednym z naszych artykułów)

W silnikach niskoprężnych stopień sprężenia jest w przedziale 6,5-11, natomiast wysokoprężnych 14-22. O przynależność do konkretnej grupy ma wpływ sposób zapalania mieszaniny. W silnikach z zapłonem iskrowym jako paliwa wykorzystuje się benzyny albo jej mieszaniny. Do silnika zasysana jest mieszanina paliwowo-powietrzna, później pod wpływem iskry dochodzi do jej spalenia. Silniki niskoprężne można nazywać także(wymiennie): benzynowymi, gaźnikowymi albo iskrowymi. W silnikach wysokoprężnych zapłon następuje automatycznie. Odbywa się to w ten sposób, że do cylindra zasysane jest czyste powietrze, które pod wpływem sprężenia ogrzewa się do takiego stopnia, że dochodzi do automatycznego zapłonu paliwa. Silniki stosujące tą zasadę działania nazywamy silnikami Diesla.


Następna klasyfikacja wynika ze rodzaju pracy. Wyróżniamy silniki:
dwusuwowe - suw pracy w nich przypada na każdy obrót wału korbowego,
czterosuwowe - suw pracy przypada na dwa obroty wału korbowego.

Klasyfikacja uwzględnia liczbę cylindrów. Rozróżniamy:
jednocylindrowe,
wielocylindrowe.

Ze względu na sposób chłodzenia dzielimy silniki na:
chłodzone powietrzem,
chłodzone cieczą (na ogół wodą).

zależnie od ulokowania zaworów rozróżniamy:
dolnozaworowe,
górnozaworowe.


Silnik spalinowy poza głównymi częściami posiada także dodatkowe układów, które gwarantują prawidłową pracę. Ogólny opis tych układów opisany jest się w punkcie 2.


Kadłub silnika to element konstrukcyjny, stanowiący trzon, podstawę, łączący w całość pozostałe fragmenty oraz przejmujący obciążenia działające na części maszyny.

Głowica jest to część silnika spalinowego zamykająca od góry wnętrze jednego lub kilku cylindrów, złączona z blokiem cylindrów przy pomocy śrub dwustronnych. Głowice cylindrowe produkowane są jako odlewy żeliwne albo ze stopów aluminium. Szczegóły konstrukcji głowicy cylindrowej uzależnione są od typu silnika, sposobu chłodzenia, systemu oraz napędu rozrządu, kształtów komór spalania a także wielu innych czynników.

Wał korbowy jest to obrotowa część silnika tłokowego, do którego przymocowane są korbowody, które przekazują energię ruchu posuwisto-zwrotnego tłoków. Wykorbienia wału o liczbie odpowiadającej liczbie cylindrów (przy układzie rzędowym i boxer), połowie liczby cylindrów (układ widlasty) albo liczbie rzędów cylindrów (układ gwiazdowy) przesunięte są równolegle do osi wału o odległość będącą połową skoku tłoka. Z wału korbowego zabierany jest moment obrotowy do napędu kół samochodu, śmigła samolotu itp.


Układ rozrządu to zespół urządzeń wykorzystywanych do sterowania napełnianiem oraz opróżnianiem cylindrów spalinowych. W silnikach spalinowych wykorzystywane są rozrządy silnika: tłokowe (w silnikach dwusuwowych), suwakowe (kiedyś popularne, aktualnie prawie całkowicie wyszły z użycia) a także zaworowe (bardzo często spotykane). Zaworowe rozrządy silnika można podzielić na : dolnozaworowe, górnozaworowe oraz mieszane (bardzo rzadko stosowne, zawory dolotowe ulokowane w głowicy, zawory wylotowe w kadłubie silnika). Bardzo często spotykany górnozaworowy rozrząd silnika złożony jest z wałka rozrządu napędzanego od wału korbowego silnika przy pomocy łańcucha albo paska zębatego, zaworów i popychaczy, drążków popychaczy oraz dźwigienek umożliwiających przekazywanie ruchu z krzywek wałka na zawory. Aktualnie wykonywane są prace nad wykorzystaniem elektromagnetycznego uruchamiania zaworów.

Gaźnik inaczej zwany karburatorem to zespół maszyn oraz mechanizmów w silniku spalinowym o zapłonie iskrowym, których podstawowym zadaniem jest produkowanie, regulowanie składu oraz dawkowanie konkretnej mieszaniny paliwa z powietrzem w zależności od obciążenia i prędkości obrotowej silnika.

Na skutek kierunku przepływu powietrza wyróżniamy gaźniki:

1) opadowe (dolno-ssące), bardzo często spotykane, przepływ powietrza zachodzi od góry ku dołowi,
2) górno-ssące, przepływ powietrza zachodzi od dołu ku górze,
3) poziome (boczno-ssące), przepływ powietrza następuje w poziomie.
Ostatnio często spotkać można tzw. gaźniki wtryskowe, które są rozwiązaniem pośrednim pomiędzy gaźnikiem a wtryskiem paliwa.


Wtrysk paliwa jest to system zasilania silnika spalinowego, który dostarcza konkretną ściśle porcję paliwa płynnego pod ciśnieniem bezpośrednio do cylindra (wtrysk bezpośredni), do kanału ssącego każdego z cylindrów (wtrysk pośredni wielopunktowy) albo do kolektora ssącego (wtrysk pośredni jednopunktowy). Niezastąpiony w silnikach wysokoprężnych i turbinowych, bardzo często wykorzystywany przy zapłonie iskrowym.