发动机的气缸排列形式决定了其外形结构，对发动机气缸的刚度和强度均有影响，同时关系到汽车的总体布置 。发动机气缸排列形式目前使用较普遍的有单列式和双列式两种 。
单列式发动机各气缸排成一列，一般垂直布置，但为了降低高度，也有把气缸布置成倾斜的，甚至是水平的(通常称为卧式发动机)，此种发动机加工较简单，但长度较长，所以六缸机以下常用 。JL465 、CA 6102、EQ 6100型发动机采用单列式 。
【一般式气缸体 气缸体在哪】若双列式发动机左右两列气缸中心线的夹角小于180度为v型 。其优点是大大缩短了发动机的长度，降低了发动机的高度，增加了气缸体的刚度，结构十分紧凑，重量轻，尺寸小，多用在大排量，高功率的高级轿车上，缺点是形状复杂，加工较为困难，发动机的宽度有所增加，常用包括v6、v8、v10、v12等 。宝马N73，现代3.8NA、丰田汉兰达3.5NA等发动机采用V形 。当双列式发动机左右两列气缸中心线的夹角等于180度时为对置式 。它的优点是高度更低，轿车总体布置更为方便，缺点是发动机的宽度大大增加，风冷发动机多采用此种形式，轿车上应用不多，但是富士重工的斯巴鲁全系以及保时捷的（除卡宴Panamera外）全系发动机均采用水平对置式，此技术目前是他们的独门秘笈 。
在发动机缸数较多的情况下（一般缸数≥12），即使采用双列布置方式，但发动机仍然在尺寸和空间布置上存在问题，因此，德国大众研发出了W形发动机汽缸布置形式 。W形发动机是将微型发动机的每侧汽缸再进行小角度的错开，两个小V形组成一个大V形，两组V形发动机共用一根轴，从侧面看就像W一样，因此得名 。严格说来，W型发动机还应属于V型发动机的变种，W形与V形发动机相比结构更紧凑，同时重量也可轻些，可以容纳更多的汽缸数，有更大的排量，但它的宽度更大，使得发动机舱更满，但是W形发动机除了结构复杂，最大的问题是发动机由一个整体被分割为两个部分，在运作使必然会引起很大的振动 。针对这一问题，大众W形发动机上设计了两个反向转动的平衡轴，让两个部分的振动在内部相互抵消，W形发动机是大众的专利技术，目前主要有W12和W16两种，只有大众及大众旗下的品牌才使用W形发动机，同样，由于高昂的制造成本，仅用于大众集团旗下的顶级车型上，例如欧版大众高尔夫，欧版大众帕萨特，奥迪A8L以及布加迪上，分别装配着W6、W8、W12和W16发动机 。已经停售的大众豪车辉腾使用的也是W12发动机 。

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