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按使用的燃料分类有：汽油发动机（简称汽油机）、柴油发动机（压燃式发动机）和特种燃料发动机（如天然气、氢气和醇类发动机）。汽油发动机的体积比较小，质量轻，噪音也比较小，柴油发动机的体积比较大，动力强，经济性能好，噪音比较大。

按照行程来划分：四行程内燃机和二行程内燃机。

按冷却方式分：

水冷式发动机：以水为冷却介质。

风冷式发动机：以空气作为冷却介质（适合缺水地区使用，如沙漠国家。

按点火方式分：

压燃式发动机：利用气缸内空气被压缩后产生的高温，使燃油自燃。如柴油机。

点燃式发动机：利用火花塞发出的电火花强制点燃燃料，使燃料强行着火燃烧。如汽油机、煤气机。

按气缸数目分：单缸发动机和多缸发动机。