Дви́гатель вну́треннего сгора́ния (ДВС), а ранее двигатель внутреннего горения[1] — разновидность теплового двигателя, в котором топливная смесь сгорает непосредственно в рабочей камере (внутри) двигателя.
Продукты сгорания образуют рабочее тело. Такой двигатель является первичным, химическим, и преобразует энергию сгорания топлива в механическую работу[2]. Существует большое число разнообразных двигателей с внутренним сгоранием, отличающихся назначением, способом отдачи мощности и другими параметрами.
Мощные и лёгкие, двигатели внутреннего сгорания позволили создать не существовавшие до этого виды транспорта[3] (автомобиль, мотоцикл, теплоход, тепловоз, винтовой и реактивный самолёты, вертолёт, ракету, космический корабль, газотурбоход, судно на воздушной подушке), улучшить топливосберегаемость и экологичность[4] корабельных силовых установок и локомотивов. Моторизация привела к ускорению темпа жизни людей, возникновению целой автомобильной культуры (США); в военном деле позволила разработать необычайно разрушительные машины смерти (танк, истребитель, бомбардировщик, ракеты с обычной и ядерной боеголовкой, подводную лодку с торпедами и другие)[5]. Альтернативное семейство двигателей внешнего сгорания имеет раздельные топливо и рабочее тело, чем обусловлена сравнительно медленная передача теплоты сгорания от продуктов сгорания рабочему телу, поэтому их удельная мощность значительно меньше.
Тепловые машины (в основном, паровые) с момента появления отличались большими размерами и массой, обусловленными применением внешнего сгорания (требовались котлы, конденсаторы, испарители, теплообменники, тендеры, насосы, водяные резервуары и др.), в то же время основная (функциональная) часть паровой машины (поршень и цилиндр) сравнительно невелика[6]. Поэтому мысль изобретателей всё время возвращалась к возможности совмещения топлива с рабочим телом двигателя, позволяющего значительно уменьшить размеры и вес, интенсифицировать процессы впуска и выпуска рабочего тела. Особенно важны эти отличия на транспорте.