凡是把燃料燃燒時所放出的熱能轉化為機械能的機器都稱為熱力發動機(簡稱熱機)。內燃機是熱機的一種。它是將燃料直接噴射到汽缸內燃燒，依靠燃料燃燒時的燃氣的膨脹來推動活塞對外作功。例如，帶動同步交流發電機的柴油機，是利用柴油在汽缸內燃燒室燃燒后，產生高溫、高壓的燃氣。當燃氣膨脹時推動活塞使曲軸旋轉，通過傳動裝置帶動同步交流發電機旋轉發電。由此可知，柴油機是產生動力的機器，故稱它為發動機。
一、內燃機的常用名詞
1.工作循環
內燃機中熱能與機械能的轉化，是通過活塞在汽缸內工作，連續進行進氣、壓縮、工作、排氣四個過程來完成的。機器每進行這樣一個過程稱為一個工作循環。
2.上止點和下止點
當活塞在汽缸中移動時，活塞頂處在汽缸中的最高位置稱為上止點(或稱上死點)；活塞頂在汽缸中的最低位置，稱為下止點(或稱下死點)。
3.活塞沖程
上、下止點之間的最小直線距離稱為活塞沖程(或稱行程)，通常用S表示。曲軸與連桿大端的連接中心到曲軸的旋轉中心之間的最小直線距離稱為曲柄的旋轉半徑。對于汽缸中心線通過曲軸旋轉軸心的內燃機，活塞沖程S=2R.
4.工作容積
活塞從上止點到下止點所掃過的汽缸容積，稱為汽缸工作容積(或稱活塞排量)，用Vh表示。多缸內燃機各汽缸工作容積的總和稱為內燃機工作容積(或稱內燃機排量)，用VL表示。
VL=πD2Si=Vhi（L）/4×103
式中D—汽缸直徑(cm)
S—活塞沖程(cm)
i—汽缸數
Vh——個汽缸的工作容積。
5.壓縮比
新鮮氣體吸人汽缸后充滿了整個汽缸，即占有汽缸總容積Va，而汽缸總容積則包括燃燒室容積VC和汽缸的工作容積Vh，汽缸總容積Va=Va+Vh。汽缸總容積與燃燒室容積的比值稱為壓縮比，用�表示，即
壓縮比的大小，說明汽缸內的空氣(或混合氣)經壓縮后體積縮小的倍數，也表明氣體被壓縮的程度。通常柴油機�=16～22，汽油機�=5～9.
壓縮比越大，表明活塞運動時，氣體被壓縮得越厲害，其氣體的溫度和壓力就越高，內燃機的效率也越高。
二、四沖程柴油機的工作原理
在熱力過程中，只有在“工質”膨脹過程才具有做功能力，而我們要求發動機能連續不斷地產生機械功，就必須使工質反復進行膨脹。因此，必須設法使工質重新恢復到初始狀態，然后，再進行膨脹。因此，柴油機必須經過進氣、壓縮、膨脹、排氣四個熱力過程之后，才能恢復到起始狀態，使柴油機連續不斷地產生機械功，故上述四個熱力過程稱為一個工作循環。
若柴油機活塞走完四個沖程完成一個工作循環，稱該機為四沖程柴油機。如果活塞走完二個沖程完成一個工作循環的柴油機稱為二沖程柴油機。目前，柴油發電機組配置的柴油機都是四沖程機。