엔진본체는 동력을 발생하는 부분으로 실린더, 크랭크 케이스, 실린더 헤드, 피스톤, 피스톤 링, 피스톤 핀, 커넥팅 로드, 크랭크 축, 플라이 휠, 엔진 베어링, 캠 축, 밸브 및 밸브기구 등으로 구성되어 있다.

그 중에서 실린더 부분이 직렬인지 V형으로 나열되어 있는지에 따라 ‘직렬이다, V형이다’고 하는 것이다. 각 실린더 안에는 피스톤이 있으며 커넥팅 로드의 한 부분이 연결되어 있다. 커넥팅 로드의 다른 끝은 크랭크축에 장치되어 있고, 피스톤이 왕복운동을 시작하면 동시에 크랭크축이 회전운동을 하는데 그 힘으로 자동차가 움직이는 것이다.
승용차의 엔진에서는 실린더 수는 2～8개가 일반적이라고 할 수 있다. 특수한 스포츠카에서는 12기통도 있으나, 일상 우리들이 접하는 승용차용의 엔진은 대부분이 4기통 및 6기통이다. 같은 기통이라도 실린더의 배열은 여러 가지이므로 각각의 배열에 의해 그 엔진이 어떤 목적을 가지고 개발되어 있는지, 또 어떤 성격을 가진 엔진인가를 대략적으로 알 수 있다.

‘실린더수와 배열=엔진 성능’

4사이클의 1실린더 엔진에서는 크랭크축이 2회전(720˚)하는 동안에 얻는 행정은 1회뿐이며 다른 각 행정은 반대로 동력을 낭비한다고 볼 수 있다. 따라서 1실린더와 2실린더와 같이 기통수가 적은 엔진에서는 크랭크축의 회전이 원활하지 않고, 특히 동력을 만들어 내려고 할 때는 엔진에 큰 진동이 일어난다.

이 때문에 자동차용으로는 실린더가 4, 6, 8개 있는 실린더 엔진이 널리 사용되고, 각 실린더의 동력이 크랭크축의 전회전각도(720˚)내로 평균하게 가해지도록 배분되어 있다. 실린더 수를 많게 하면 출력이 커질뿐 아니라 회전변동이 적고, 밸런스도 좋아져 회전이 원활하게 이루어진다. 따라서 플라이 휠이 작아도 충분하다. 회전속도의 변화범위가 넓어지며 발생마력에 비해 중량도 가벼워지는 이점이 있다. 

그러나 실린더 수를 불필요하게 많이 해도 부품수가 늘어나 제작과 취급이 어렵게 되는 결점이 생긴다. 실린더 엔진을 총배기량에 따라 분류해 보면, 1000cc 이하의 소형차에는 2～4실린더, 1000～2000cc 정도의 중형차에는 4～6실린더, 2000～3000cc의 중?대형자동차에는 6～8실린더가 대부분 사용된다. 또한 3000cc 이상의 고급자동차에서는 8실린더 엔진이 많지만 때로는 12실린더 엔진도 이용된다.

실린더의 배열방법에는 실린더를 직렬로 나열한 직렬형, 피스톤이 수평상태로 접동하도록 되어있는 수평형, 실린더를 마주보게 만든 대향형, V자형으로 나열한 V형, 기타 H형, W형 등이 있다. 이들은 각각의 장단점이 있다.

실린더의 배열은 크랭크의 배치와 관계가 있으며 이것이 엔진의 밸런스 등에 큰 영향을 준다. 예를 들면 4실린더 엔진에서는 구성부품이 비교적 적고, 구조도 간단하기 때문에 실용적이지만 회전력이 균일하지 않고 진동이 심하므로 고속용 대형 엔진에는 사용되지 않는다.

배열은 직렬형이 일반적이지만 8～12실린더 엔진을 일렬로 나열하면 크랭크축이 길어지고 여러 가지 장애가 생기므로 주로 2열로 배열한 V형의 엔진이 많다. 이것은 엔진의 전체 길이를 짧고 높이를 낮게 할 목적으로 사용한 것이므로 V형 엔진의 좌우 실린더 중심각도는 크랭크축 중심에서 교차하는데 이 각도에서 45도, 60도, 90도 등이 있으며 각각 45도 V형, 60도 V형, 90도 V형이라고 한다.

실린더 블록은 엔진의 구성부품 중에서 가장 크며, 재질은 일반적으로 주철이나 알루미늄 합금이 사용된다. 실린더는 연소압력을 크게 받기 때문에 강철제의 원통으로 되어 있으며, 실린더를 냉각시키기 위한 워터 재킷이나 크랭크축의 베어링을 고정하기 위한 부품이다. 실린더 블록은 엔진의 실린더 수와 배기량 및 실린더 배열 방법에 따라 모양이 결정된다.
따라서 V형 6기통, 직렬 6기통, 수평대향형 4기통 등의 실린더 배열은 실린더를 어떤 형으로 고정하고 있는가를 나타낸다.

2000cc 이상에서 주류를 이루고 있는 V형 엔진

V형 엔진은 여러 개의 실린더를 2분할해서 크랭크축의 좌우로 배치되어 있다. 실린더 블록을 2분할해 V형으로 배치하는 큰 이유의 하나는 실린더수의 증가에 따르는 엔진 전체 길이의 증대이다.
직렬형 엔진에서 6기통, 또는 8기통이나 그 이상의 기통수의 엔진을 만들려면 엔진의 전체길이, 크랭크축의 길이가 자연히 길어질 수밖에 없다. 그러나 다기통 엔진의 원활성과 강한 토크를 요구하는 승용차용 엔진으로서는 큰 장점이 된다.
2분할한 실린더 블록은 V형으로 배치해 엔진을 섀시에 탑재하기 용이하게 하고, 또 다기통 엔진의 원활성을 그대로 살린 것이 V형 엔진의 특징이다.

V형 엔진은 지금까지 미국에서 중형이상의 차나 경주용차 등에서 많이 채택되었으나 최근에는 국산의 2000cc 이상 급에 많이 채용되고 있다. 이전에는 국산차의 2000～3000cc 엔진은 직렬 6기통이 주류이며, V형 엔진은 4000cc 급에서 많이 사용했다.

V형 엔진은 다기통 엔진이 가질 수 있는 원활한 토크 특성과 정숙성 및 엔진의 용적이 작을 수 있다는 이유로 해서 승용차용 엔진에 적합하다고는 할 수 있으나 반면에 생산가가 높기 때문에 탑재할 수 있는 차종이 한정되어야 한다.
V형 엔진의 2분할된 실린더 블록을 뱅크라고 한다. 이 뱅크에 어느 정도의 각도를 이루고 있는가에 따라 엔진은 60도V 또는 90도V로 구별되고 있다. 대량 생산의 V형 엔진은 대부분이 60도와 90도의 뱅크로 설계되어 있으며 같은 V형 엔진이라면 8기통에서는 90도, 6기통에서는 60도가 일반적인 뱅크로 되어 있다.

V형의 실린더 배열을 갖는 다기통 엔진은 원활하고 강한 토크를 얻는 것을 첫째 목표로 하고 있다. 또한 크랭크축의 전체길이를 짧게 할 수 있기 때문에 고회전역에서 크랭크축의 변형이 적어진다. 그리고 직렬형 엔진에 비해 간편하게 만들 수 있기 때문에 앞바퀴 굴림 승용차에도 탑재할 수 있는 것이 그 특징이라고 할 수 있다.

가장 전형적인 배열, 직렬형 엔진

실린더 배열에는 직렬, 수평대향, V형이라고 하는 배열방법이 있다. 이들의 배열은 모두 크랭크축에 대해 어떤 실린더 배열을 가지고 있는가를 나타내고 있다. 직렬의 실린더 배열은 크랭크축에 대해 여러 개의 실린더를 직선으로 나열한 것으로, 2～6기통의 엔진에서는 매우 일반적인 실린더 배열이다.

현재 승용차용의 엔진으로서 가장 일반적인 것은 역시 직렬식 실린더 배열이라고 할 수 있다. 이것은 직렬형이 엔진의 사이즈, 흡?배기 시스템의 설계의 자유도, 생산성, 생산 가격 등이 종합적으로 균형이 좋기 때문이다.
배기량은 550cc에서 3000cc까지 광범위하다. 예전에는 2000cc～3000cc의 배기량에서는 대부분이 직렬 6기통엔진이었지만, 최근에는 V형 6기통으로 바뀌어가는 추세가 두드러진다. 2000cc～3000cc의 배기량을 가진 직렬 6기통 엔진은 V형 6기통으로 바뀌어가고 있지만 1000cc～2000cc의 엔진은 직렬 4기통이 주류를 이루고 있다. 직렬 4기통 엔진은 세로로 탑재한 뒷바퀴 굴림 및 가로로 탑재한 앞바퀴 굴림의 어느 쪽에도 대응할 수 있는 엔진의 개발이 가능하다.
직렬형의 실린더 배열은 보어를 크게 하는 것만큼, 실린더 수를 늘려 전체길이가 증대하며 크랭크축도 길어진다. 크랭크축이 길어지면 고회전역에서의 크랭크축의 틀림도 커진다.
그러므로 직렬형 엔진에서는 용적감소의 장점과 엔진소음, 연소요율 등의 최대공약수로서 직렬 4기통이 주류로 되어있다.
직렬형 엔진 중 직렬 2기통이라면 소형 경량에서는 진동과 소음이 크고, 직렬 6기통에서는정숙성은 높지만 스페이스와 가격면에서 소형차에는 적합하지 않다. 따라서 대부분의 직렬형 엔진이 4기통으로 되어 있는 것은 성능과 가격면에서 최선의 타협점을 추구하기 때문이다.