直列四缸就是指四个气缸成一条直线排列的发动机。在排量小于 2.0 升的四缸内燃机中直列四缸是最为常见的。
直列四缸发动机并非平衡结构在低排量、小功率时不平衡量较小但随着发动机尺寸增大、功率提高振动会愈发明显。对于排量小于 2 升的直列四缸发动机大多依靠自身配备的阻尼效应来减轻振动。而如今大部分排量大于 2 升的直列四缸发动机都用上了平衡轴一个四缸发动机通常需要两个平衡轴其运行频率是曲轴的两倍以此来减少自身振动。不过像从 Traction Avant 发动机派生出的 Citroën DS 23 2,347 cc 发动机等几种大型直列四缸发动机是不用平衡轴的。
直列四缸发动机的代表种类不少。比如最小的直列四缸发动机是 1961 年 Mazda P360 Carol keiCAR排量仅有 358cc。还有像福特 T 型发动机、Austin A 系发动机、本田 ED 型发动机、Triumph Slant4 engine、GM Quad4 engine、现代 Alpha 发动机、Honda F20C engine 等都是比较知名的直列四缸发动机。
在赛车领域直列四缸发动机也有着重要地位。1913 年Jules Goux 驾驶着一辆标致赢得了印第安纳波利斯 500 大奖赛其赛车发动机就是由 Ernest Henry 设计的直列四缸发动机。这一设计首次采用顶置双凸轮和 4 个气门每个循环对赛车发动机影响深远。另外像 Ferrari 发动机、Coventry Climax 发动机等在赛车史上也相当成功。
总之直列四缸发动机在汽车领域应用广泛有着自身的特点和优势。