发动机的一切气缸均按同一视点并排成一个平面，只运用一个气缸盖，结构相对简略。
直列发动机，一般缩写为L，比方L4就代表直列4缸。直列布局是现在运用最为广泛的气缸摆放方法。这种布局的发动机的一切气缸均是按同一视点并排成一个平面，而且只运用了一个气缸盖，一起其缸体和曲轴的结构也相对简略，比如气缸们站成了一列纵队。
具体来说，咱们常见的大致有L3、L4、L5、L6型四款（数字代表气缸数量）。
直列三缸发动机一般用在1升以下的微型车上。它结构相对比较简略，修理便利，制作本钱也低，重量轻，比较省油。假如一台直列三缸机能到达一台直列四缸机的动力功能，那当然是三缸机要好些。
作为比较传统的直列四缸发动机，便是将四个气缸排成“一路纵队”，所以也叫单排直列式。长处便是结构相对比较简略，加工简单，出产价格实惠公正，保护便利，冷却条件好。可是缺陷是发动机高度较高，长度较长。这样会影响车辆的规划外观。所以，大多数都是以四缸的为主。
所谓横式，很直白的讲便是发动机的气缸摆放方向和水箱结构的方向平行。代表车型有旗云，)等。
所谓纵式，便是发动机气缸的摆放方向垂直于水箱结构的方向。代表车型有上海大众的桑塔纳)系列。
不管是横式仍是纵式，都是直列四缸发动机开展的成果，各有各的长处和缺陷。不管怎样，由于现在车型的规划都是以中小排量为主，所以直列四缸发动机依旧能够纵横天下。
L5型发动机介于L4与L6之间，L4型发动机外观尺度细巧，L6型发动机则工作平稳，假如把他们二者进行折中，发动机的排量不大不小，如在2升出面，用L5型发动机应是不错的挑选，我国长春一汽曾出产过的奥迪100也是用L5型发动机。由于L5型发动机存在很难处理的平衡问题，会形成振荡，因此L5型发动机现已不多见，只知道现在沃尔沃S60)、XC90)等还在用L5型发动机。
L6型发动机现在首要用在前置发动机后轮驱动方法的轿车上。从平衡视点来讲，L6比L4、L5，乃至V6的平衡性都要好。出于此原因，当机盖子下面的空间足够大时，就可优先考虑选用L6型发动机，这也是宝马沃尔沃等中高级车仍运用L6型发动机的根本原因之一，现在宝马的每个系列简直都有L6型发动机。（常见车型：宝马335i、沃尔沃S80 3.0T6等）
最小的直列四缸发动机是1961年马自达Carol轻型车，排气量仅有358cc，这种发动机除了顶置气门其它的都很往常。可是，大部分的直列四缸发动机排量都在1升以上。也有到达规模上限2.5升的量产轿车。大一点（有4.3升）也见之于比赛用和轻型货车用发动机，尤其是柴油动力发动机。公认的运用平衡轴的是保时捷3.0 L (2990 cc)直列四缸发动机Porsche 968，最大的非柴油动力直列四缸发动机是安装1961年Pontiac Tempest的195 3.2 L (3188 cc)发动机。
Austin A系发动机 - 50年代的大部分小型轿车用的都是这种发动机。
1913年，Jules Goux驾驭着一辆美丽赢得了印第安纳波利斯500大奖赛。这个赛车的发动机便是由Ernest Henry规划的直列四缸发动机。这个规划的特征是第一次选用了顶置双凸轮和4个气门每个循环，因此作为赛车用发动机深具影响力。直到今日也是赛车用直列四缸发动机的结构规范。
这辆美丽后来卖给了美国人“Wild Bob” Burman，他在1915年拆了这个发动机。由于美丽无法在一战期间研制出新的发动机，Burman要求亨利米勒造一个新的发动机。所以亨利同约翰爱德华、Fred Offenhauser一起创造出Peugeot-INSPIRE)d直列四缸发动机。这个版别的发动机是1976年曾经第一个能一次跑完500英里。它的商标先是Miller后来又变成了是Offenhauser。
另一个在赛车史上占有主体位置的直列四缸发动机是由Aurelio Lampredi规划的法拉利发动机。这个发动机开始是为法拉利 500依照F2、排量2升的规范规划的，终究却是以排量2.5升的F1赛车法拉利 625竣工的。跑车傍边排量有到达3.4升的Ferrari 860 Monza。
别的一个很成功的直列四缸发动机是Coventry Climax，它是由Walter Hassan原始规划的。它是1.5升的formula 2 发动机。后来改善成了2495cc FPF，并赢得了一次F1冠军，这辆车的底盘是CoopeR轿车公司的底盘。
现在名爵全新Cyber GTS概念车已在古德伍德速度节上首发露脸，新车将根据Cyberster敞篷硬顶版车型所打造，后期量产版车型或将定名为“Cyberster Coupe”，估计最快将于本年下半年或2025年头连续推出。
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