Un seul cylindre ne suffit pas pour obtenir un mouvement régulier et puissant. On associe donc plusieurs cylindres dont les pistons sont liés à un seul et unique vilebrequin. Le moteur le plus courant possède 4 cylindres en ligne : chaque cylindre travaille à tour de rôle dans l'ordre 1 3 4 2 : pendant que l'un est en détente, il fait avancer la voiture mais en plus il prépare les 3 autre cylindres à leur temps moteur, chassant les gaz brûlés chez l'un, aspirant du mélange chez l'autre, ou encore compressant le mélange du 3e qui va le relayer dans le temps suivant.
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Essaie de reconnaître dans les documents ci-dessous les diffférents éléments du moteur automobile présenté plus haut. Ces documents sont des perspectives en coupe partielle de blocs moteurs de voitures françaises( Renault, Citroën)

A gauche, un moteur à 4 cylindres en ligne de conception déjà ancienne mais assez proche du moteur des schémas précédents. A droite, un moteur de conception récente : l'arbre à cames placé en haut, agit directement sur chaque soupape sans tige ni culbuteur intermédiaire.(arbre à came en tête.)
Les voitures puissantes ou de luxe sont souvent dotées d'un moteur à 6 cylindres disposés en V ( on dit un "V6" ).

Les " belles Américaines" des années 50 /60 possédaient généralement des "V8". Quand aux voitures de courses ( type "FORMULE 1", elles sont plutôt équipées de "V10".
Enfin, un autre type de moteur est utilisé dans la motorisation des véhicules, le Moteur DIESEL. IL fonctionne sur le même cycle de 4 temps, sans allumage, mais avec un rapport volumétrique bien plus important ( 22 environ) : c'est la compression importante de l'air aspiré qui échauffe et allume le carburant injecté dans la chambre de combustion.

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