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内燃機関と呼ばれるエンジンは、ディーゼルサイクルを使うディーゼルエンジン、オットーサイクルを使うレシプロエンジンが一般的で、それぞれに4サイクルと2サイクルがある。レシプロエンジンは、シリンダー配置やクランクピン形状により、直列インライン、V型、対向式、V型派生のW型などに分類される。戦前のディーゼルエンジンには、ひとつのシリンダーに2つのピストンが向き合い、シリンダーヘッドを持たない、真のボクサーエンジンである、上下対向式もあった。レシプロ以外では、世界で唯一、「マツダ」のみが生産している、繭形のハウジングと、その内部で遊星運動をする、三角形のローターで構成される、ロータリーエンジンが知られている。連続燃焼サイクルのガスタービンエンジンは、レーシングカーやレコードブレーカー、少数の試作車を除き、実用化されていない。燃料供給方法では、ガソリンエンジンでは、キャブレターとインジェクションに別れる。インジェクションには、機械式と電子式とがあり、それぞれ、ポート噴射と直接噴射筒内噴射方式に分類される。ガソリンエンジンをベースに、液化石油ガスLPGや、代替燃料である圧縮天然ガスCNG、エタノールに対応させたものも増えつつある。ディーゼルエンジンの場合は燃焼の仕組みから、すべて高圧の燃焼室内への直接噴射となる。燃焼室形状の違いにより、シリンダーヘッドに燃焼室を持つ副室式インダイレクトインジェクションI.D.I.と、シリンダーヘッドは平坦で、ピストン頂部の深いへこみを燃焼室とする、直噴式ダイレクトインジェクションD.I.とに分類される。副室式には細長い形状の予燃焼室式と球形の過流室式リカルド式とがある。