В двигателе часть энергии топлива преобразуется в полезную механическую энергию, которая используется для привода автомобиля в движение.
Для создания механической энергии используется тепловая энергия. Химическая энергия топлива превращается в тепловую энергию при сжигании топлива с регулируемой интенсивностью. Этот процесс называется сгоранием. Если сгорание топлива происходит в рабочей камере, в которой тепловая энергия непосредственно преобразуется в механическую энергию, такой двигатель называется двигателем внутреннего сгорания.
В двигателе внешнего сгорания, примером которого является паровая машина, сгорание топлива происходит вне рабочей камеры двигателя.
Автомобильные двигатели являются двигателями внутреннего сгорания. В них химическая энергия бензина преобразуется в тепловую энергию в рабочей камере, которая называется камерой сгорания. Тепловая энергия, выделяющая в процессе сгорания топлива, вызывает повышение температуры рабочего газа в камере сгорания. Нагрев рабочего газа приводит к росту его давления, которое создает механическую силу, действующую на днище поршня или рабочее колесо турбины. Эта механическая сила преобразуется в механическую энергию движения.