内燃机是极其复杂的机器。为了实现其由热能到机械能的转换，同时也为了达到优异的性能指标，发动机包含许多机构和系统，这些系统和机构的构造和组成随发动机的用途、生产厂家和生产年代的不同而千差万别。但就其总体构造而言，都是由机体组、曲柄连杆机构、配气机构、进排气系统、燃油供给系统、冷却系统、润滑系统、起动系统和有害排放物控制装置组成。如果是汽油机，还包括点火系统。若为增压发动机，还应有增压系统。

现代汽车发动机机体组主要由机体、气缸盖、气缸盖罩、气缸衬垫、主轴承盖以及油底壳等组成。镶气缸套的发动机，机体组还包括干式或湿式气缸套。机体组是发动机的支架，是曲柄连杆机构、配气机构和发动机各系统主要零部件的装配基体。气缸盖用来封闭气缸顶部，并与活塞顶和气缸壁一起形成燃烧室。另外，气缸盖和机体内的水套和油道以及油底壳又分别是冷却系统和润滑系统的组成部分。

曲柄连杆机构由活塞组、连杆组和曲轴飞轮组的零件组成，是发动机的主要运动机构。其作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩，以驱动汽车车轮转动。

配气机构的作用是根据发动机每一气缸内进行的工作循环和发火次序的要求，定时地开启和关闭各气缸的进、排气门，以保证新鲜可燃混合气（汽油机）或空气（柴油机）得以及时进入气缸并把燃烧生成的废气及时排出气缸（图1）。

图1 配气机构与曲柄连杆机构

气门顶置式配气机构是应用最广泛的一种配气机构型式，其进气门和排气门都倒装在气缸盖上。其组成主要包括气门导管、气门、气门弹簧和气门弹簧座、锁片、摇臂轴、摇臂、推杆、挺柱、凸轮轴及正时齿轮等。发动机工作时，曲轴通过正时齿轮驱动凸轮轴旋转，当凸轮轴转到凸轮的凸起部分顶起挺柱时，通过推杆和调整螺钉使摇臂绕摇臂轴摆动，压缩气门弹簧，使气门离座，即气门开启。当凸轮凸起部分离开挺柱后，气门便在气门弹簧力的作用下上升而落座，气门关闭。

燃油供给系统的作用是向发动机供给燃烧所需的汽油。它主要由电动燃油泵、燃油滤清器、燃油压力脉动阻尼器、燃油压力调节器、喷油器和燃油管路等组成（图2）。

图2 燃油供给系统框图

电动燃油泵把汽油从燃油箱中泵出，经过燃油滤清器滤去杂质，再通过燃油总管分配到各个喷油器。燃油压力脉动阻尼器可以减小燃油管路中油压的波动。由于燃油泵输出压力周期性变化，使喷油器喷油时引起油压变化。燃油压力调节器保证喷油器两端压差恒定，使喷油量只受喷油时间长短的影响，提高喷油量控制精度。

柴油机燃烧供给系统由低压油路和高压油路两部分组成。低压油路包括油箱、油水分离器、柴油滤清器和输油泵等部件，高压油路包括喷油泵、高压油管、调速器和喷油器等。有的高压油路采用泵-喷嘴结构，即不用高压油管，将喷油泵与喷油器合为一体，改善了喷油性能，但制造难度变大。大部分车用柴油机采用高压共轨燃油系统。

图3所示为安装有柱塞式喷油泵的柴油供给系统，在输油泵的作用下，柴油从油箱被吸出，经过油水分离器分离出柴油中的水分，再压向柴油滤清器过滤，干净的柴油进入柱塞式喷油泵，提高压力，再经高压油管，送到喷油器，以一定的速率、射程和喷雾锥角喷入燃烧室。多余的柴油从回油管流回柴油滤清器。

图3 柱塞式喷油泵柴油供给系统

内燃机的冷却系统是由水泵、散热器、冷却风扇、节温器、补偿水桶、发动机机体和气缸盖中的水套以及其他附属装置等组成，其作用是维持发动机冷却液处于合适的温度范围，防止发动机过热或过冷。

润滑系统主要由机油泵、机油滤清器、机油散热器（机油冷却器）和各种阀门等组成。其主要作用是将适当黏度的机油引入运动零件的表面，使摩擦副处于液体摩擦状态，以减少摩擦副的摩擦和磨损。

点火系应用在点燃式内燃机上，是能够按时在火花塞两电极之间产生电火花的全部装置。为了适应发动机的工作，要求点火系能在规定的时刻，按发动机的点火次序供给火花塞以足够能量的高电压，使其两电极间产生电火花，点燃混合气，使发动机做功。按照点火系的组成和产生高压电的方法不同，分为传统点火系、半导体点火系、微机控制点火系和磁电机点火系。传统点火系由点火线圈、分电器、火花塞、电源、点火开关和高压导线等组成。

有了上述各个机构与系统才能保证内燃机正常工作，为了增大内燃机的升功率，可以增加增压系统，为了满足排放法规要求，还需要加装排气后处理系统。