燃焼室
通常はシリンダーヘッドに点火プラグや吸排気バルブが設けた半球形の凹みが設けられ、ピストン冠面やシリンダー上端部とともに「混合気を燃焼させる部屋」である燃焼室を形成する。ピストン冠面は平面もしくは軽い膨隆があるが、バルブに対応する凹みが設けられることが多い。ターボチャージャーなどの過給機付きエンジンでは圧縮比を下げる目的で窪みが設けられる場合もある。
ガソリンエンジンの燃焼室には様々な形状のものが存在し、その形状によってそのエンジンの圧縮比が大きく左右され、エンジンの効率(出力や燃費)に影響する。
エンジン設計者は、燃焼室やシリンダー内の過熱(機械的強度を下げるとともに、NOxの生成を促す)を避けつつ冷却損失を小さくし、混合気の完全燃焼を目的に様々な燃焼室形状を考案してきた。そのために有効なのが、熱効率が低下する表面積の大きくなる細長く大きな燃焼室ではなく、できるだけ表面積が小さいコンパクトな燃焼室の採用であった。
こうした改良の中で混合気が燃焼室のなかで乱流を形成することが燃焼効率の改善に良いことも分かってきた。半球形(英語版)やペントルーフ形などでは、スワール(横渦流)やタンブル(縦渦流)を形成するようにヘッドとインテークの形状を工夫している。またシリンダ断面積とヘッド断面積をかえてピストン上昇時には挟み込まれた部分で噴流を発生するスキッシュエリアが設けらえることも多い。初期の排気対策ではCVCCのように希薄混合気に点火するために補助燃焼室や補助吸気バルブなどが付加されることがあった。
通常、点火プラグは燃焼が伝播する速度を見込んで圧縮上死点の少し前で点火を行うが、それ以前にシリンダー内で自己着火するノッキングが発生することがある。