ユニフロー掃気ディーゼルエンジン
直列型 3・4・5・6気筒
V型 8・12気筒
クロスヘッド構造のためピストン棒(ピストンロッド)と連結棒(コネクティングロッド)に分かれたクランク構造になり、それぞれの接合回転部であるクロスヘッドピン軸受、クランクピン軸受、主軸受を守っている。クロスヘッド構造のため非常に背の高いエンジンになる。
ピストンロッドは往復直線運動だけをクランクケース内のクロスヘッドまで伝え、クロスヘッドピン軸受とクランクピン軸受けの関節、回転運動でクランクシャフトに回転運動が成立する。
上質燃料を使いシリンダーとクランクケースがつながっている通常の構造はトランクピストン機関と呼ぶ。舶用ディーゼルでも4ストローク機関はトランクピストン機関である。過去には2ストロークの舶用トランクピストン機関も存在したが、現在は無い。
効率の高い静圧過給が行われているため頭上排気弁は中央に一つで十分である。その代わり燃料噴射弁(インジェクターノズル)が排気弁の周囲3つほどのサイドインジェクション方式となっている。
また、クランクケースが分離されたクロスヘッド方式(ボアストローク比が大きい低速機関)においては、ピストンとライナーの潤滑を受け持つシリンダ油と、動弁及びベアリングの潤滑を受け持つシステム油というそれぞれに応じた特性の異なるオイルが使用できるというメリットもある。
排気弁数は船舶用などは1バルブであるが、自動車用高速機関ではこれより多い数の弁数(マルチバルブ)が用いられる事が一般的で、2バルブから3バルブを経て4バルブになり、さらにカムシャフトをより高い位置に設置し、プッシュロッドを短くした、高回転対応型の『ハイカム』へと発展した(ハイマウントカムシャフトの意味であり、バルブリフトを増大させたハイリフトカムシャフトではない)。
なお、出力を強化するに当たってはボアアップやシリンダー追加の他にターボチャージャー及びインタークーラーを追加装着する事が一般的であった。ターボ単体では低回転時に排気管やエキゾーストマニホールドからの排気パルス(脈動)による排気ガスのシリンダー内への吹き返しに対抗しきれず十分な掃気が行えない為、掃気用ルーツブロアはターボ装着時も取り外されずにターボの下流側に直列に配置される。そして、どの回転域でもターボで過給された新気をシリンダー内に掃気する役割を持ち続ける為、ツインチャージャーにおけるスーパーチャージャーのような過給機というよりも、単に掃気に必要不可欠な補機(送風機)と捉えるのが適切である。実際、デトロイトディーゼルではターボチャージャー仕様の登場以降、従来型のルーツブロアのみを持つエンジンは自然吸気と称していた。
これに対し、ユニフロー掃気方式は排気バルブの動弁機構が4ストロークと同一の為に、バルブタイミングの変更が比較的容易で、なおかつ可変バルブタイミング機構の利用等により幅広いバルブタイミングが取れる余地がある。充填効率の面でもユニフロー掃気方式は過給(ターボあるいは機械式スーパーチャージャー)エンジンとも言える構成であり、掃気効率をある程度犠牲して排気バルブの早閉じにより長めの掃気を行う事で、容易に高い充填効率が得られる。
現在、ガソリンエンジンでも圧縮工程後に燃料をシリンダー内へ噴射する筒内噴射方式が実用化されているが、これは技術的に通常潤滑のユニフロー掃気式ガソリンエンジンが実現可能ということでもある。BMWが研究開発を行っていたほか、トヨタが1980年代に「D-2」というネーミングでモーターショーなどに参考出品していた。しかし、現在まで実用化されることはなく、その噴射・燃焼理論を4ストロークに移植した、リーンバーンガソリン直噴エンジンが登場することになる。
なおクランクケース圧縮式としたものが多いが、広義の意味でのユニフロー(単流掃気)ガソリンエンジンに含まれるものとしては、1910年代から70年代に掛けてオートバイやミニカーにて少数の採用例があるスプリット・シングルエンジンが存在する。