汽油引擎（GasolineEngine、PetrolEngine）是使用汽油作为燃料的内燃机。

年德国人G.戴姆勒成功制造汽油机。二战前，汽油机用作1千瓦以下的农业、园艺机具的动力，大到数千瓦的航空发动机。二战后，汽油机的用途有所缩小，仍用于小功率内燃机、摩托车、轿车、小型飞机和轻型货车等。分为化油器式和汽油喷射式；至年代，汽油喷射式的应用增多。

汽油机一般采用往复活塞式结构，由本体（缸盖、缸体、曲轴箱）、曲柄连杆机构、配气系统、供油系统、润滑系统和点火系统等组成。

燃烧

使用时，空气流过化油器，携带汽油进入进气管。在流经进气管、气缸和压缩过程中，汽油迅速蒸发，到压缩末期已成气态，与空气混合成均匀的可燃混合气。这时点火系统提供瞬时高压电，在火花塞的火花间隙处打出火花，使该处微量混合气累积热量，提高温度。当发展到缸内压明显上升时，形成明亮的火焰核心；然后传播，将缸内混合气烧尽，缸内压迅速上升。混合气热量主要

提高汽油机的压缩比，热效率提高。压缩比已由早期的4.5提高到10。当压缩比达到9以上时又会使气缸内产生积碳，积炭会点燃混合气，形成不正常燃烧现象（表面点火）。使压缩比提高的因素除燃烧室结构等设计外，主要在于汽油品质的提高。20年代中，人们发现在汽油中添加四乙铅可提高汽油机的压缩比。燃烧室对汽油辛烷值要求的高低（机械辛烷值）。铅是排气中的有害成分。

分层燃烧

如果在低负荷下不减少进入气缸的空气量，只减少汽油量，并使汽化的汽油集中于火星塞附近，形成可以着火燃烧的混合气，就可降低低负荷率时的油耗。

有些燃烧室分为主室、小室。较浓混合气进入小室，由火花点燃；较稀混合气进入主室，由小室喷出的火焰点燃，可减少污染。但在负荷率很低，主室混合气很稀薄时，仍须在减少进气量后才能点燃。另一方案是在压缩末期，用喷油器将汽油喷入燃烧室内火花塞附近，在很低负荷喷油很少，无需减少进气量；在高负荷喷油较多，延长喷油时间，边喷边烧。在低负荷时油耗降低30％以上，排污也很少。

分层燃烧可避免爆震，压缩比提高，并能采用广馏分的低品质汽油。此种燃烧系统的问题是在变工况下难以可靠地点燃。

设计

汽油引擎可采用四冲程工作循环或两冲程工作循环，参见：

四冲程循环二冲程循环汪克尔引擎气缸排列

一般的汽油引擎包含1-6个气缸（直列型）或2-16个气缸（V型）。而卧式发动机经常用在小型飞机和摩托车上，也是90年代福斯汽车一大标志。如今，卧式6缸发动机仍用在许多保时捷、速霸路的汽车中。许多卧式发动机是空冷的。

其他排列类型还有W型、转缸、星状等

冷却方式

汽油机可以通过风扇和气缸盖来实现风冷，或通过水套和散热器来实现水冷。对于水冷，冷却剂曾经是水，现在多采用水和乙二醇、丙二醇的混合物，以降低其凝点、提高沸点，防止腐蚀。现代防冻液还添加有润滑剂，来保护水泵的密封和轴承。整个冷却系统处于略微增压的环境，来进一步加强冷却剂的沸点。

压缩比

压缩比是气缸总容积与燃烧室容积之比。理论上讲，压缩比越高，引擎效率越高。但事实上，太高的压缩比会导致汽油混合物过早地燃烧，产生爆燃从而损坏引擎。汽车引擎的压缩比一般在9:1到10:1左右、使用高辛烷值汽油的高性能发动机，这一数值可以提升到11甚至12:1；而使用新一代技术（如缸内直喷）的汽车引擎，还可以提高压缩比，例如skyactiv技术的引擎可以提高到14:1。