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发动机按气缸数量来分，有单缸、双缸、三缸、四缸，甚至五缸、六缸这些类型。

单缸发动机：只有一个气缸，主要分两种——顶杆机和小链条机。顶杆机一般用下置凸轮轴（OHV）结构，结构简单耐用，维修方便，但缺点是引擎震动大。小链条机则多用单顶置（OHC）或双顶置凸轮轴（DOHC），震动和噪音比顶杆机小，转速还能更高。不过单缸机的曲轴转速低，陀螺效应弱，转弯时的稳定性最差。

双缸发动机：曲轴转一圈，活塞上下动两次就能完成一个工作循环。活塞从下往上运动时，会完成进气和压缩；从上往下运动时，就负责燃烧做功和排气。

三缸发动机：曲轴角度通常是120度或180度，点火顺序一般是1-2-3或1-3-2。这种发动机结合了双缸的低扭输出和四缸的高转特性，虽然高转速表现不如四缸突出，但动力输出节奏感强，整体表现还不错。

四缸发动机：曲轴需要转两圈（活塞上下四次运动）才能完成一个工作循环，进气、压缩、做功、排气四个步骤分开进行。因此工作更稳定可靠，效率也更高。

五缸发动机：机械结构不平衡，摩托车领域很少见。比较有名的例子是本田RC211V GPI赛车用的V5引擎，前3后2排列，夹角75.5度。多一个气缸能增加燃烧效率，提升最高转速和功率，但结构复杂导致成本高、寿命短，不适合量产。

六缸发动机：分直列六缸和水平对置六缸。六缸天生平顺，因为动力输出完全无缝衔接——一个气缸还没做完功，另一个立刻接着做功，所以动力传输持续不断。全区间功率都很强，运转超级顺滑。但造价昂贵、维修复杂，所以只有旗舰车型才会用。