发动机发出的功率与环境空气状态(压力、温度、湿度)以及台架试验时所带附件的多少有关。根据台架试验实测的扭距和曲轴转速数据计算出来的实际环境空气状态下的有效功率叫做实测有效功率；按主管部门颁行的标准方法对实测有效功率进行标准大气状态修正所得出的功率是校正有效功率；发动机带上全部附件(包括空气滤清器，汽车排气系，水冷却系的节温器、散热器、风扇和护风圈，发电机、调节器和蓄电池(柴油机可不带，曲轴箱通风装置，催化转化器等)时的校正有效功率叫做净功率；而在不带催化转化器，并以试验室排气系代替汽车排气系，以试验室冷却系代替水冷发动机自身冷却系，空气滤清器也可带可不带的条件下的校正有效功率叫做总功率。
　　许多国家(如美国、西德等)规定汽车发动机的额定功率NeN是该机在额定转速nN下发出的净功率。我国现行标准则规定汽车发动机的NeN是在转速nN下发出的总功率，nN和NeN均由生产厂规定并保证能达到；与此相应，最大扭矩Memax是在总功率试验条件下得出的发动机外特性上扭矩最大点的扭矩，对于该扭矩最大点的转速nM通常是给一个范围。
　　汽油机在节气阀(油门)全开时，其Ne随着n的升高而升高，但转速高过某一界限后Ne就转而下降(见图7—2)。这个最大功率转速能有多高，主要决定于汽油机进气系的设计(如进气门通路面积，进气系统动阻力等)。车用汽油机的额定转速一般就规定在批量产品最大功率转速分散范围的下限。柴油机的情况不一样，其额定转速由人选择并用调速器控制。n越高，则用于混合气形成和燃烧的时间越短，热效率越低，同时发动机的可靠性和耐久性一般也会降低。因此确定柴油机的nN就需要权衡动力性与燃料经济性、可靠性的矛盾。
　　据内燃机工作原理，发动机的功率
　　Ne＝zVhpen/30τ(kw) (7—1)
扭矩 Me＝9549.3Ne/n＝318.3zVhpe/τ (N·m) (7—2)
式中τ是冲程数，对四冲程发动机τ＝4，对二冲程发动机τ＝2；z是气缸数；Vh是气缸工作客积(L，即(dm)3)；pe是平均有效压刀(MPa)；n是曲轴转速(r/min)。
　　对于冲程数τ和总工作容积zVh(以下简称总排量) 一定的发动机来说，其Ne∝pen，Me∝pe；它能有多大的额定功率NeN就决定于能有多南的nN，以及在该nN下能有多大的平均有效压力peN；同时，其适应性系数μm＝Memax/MeN和μm＝nN/nM就决定于pe随n变化的情况。
　　升功率
　　Nι＝NeN/zVh＝peNnN/30τ (kw/L) (7—3)
Nι是额定功率工况由每单位工作容积获得的功率。Nι的提高意味着可以用较小的工作容积来得到同一功率，因此在同一结构型式的发动机中，Nι较高的就具有较大的功率密度和较小的比重量。在设计汽车发动机时，一般都要尽力提高升功率，但对使用率高而功率又较大的柴油机则往往适当降低nN以换取较好的燃料经济性和较长的使用寿命。

pe是一个工作循环中单位工作容积的有效功，它决定于一个工作循环中在单位工作客积里放出的热能和热能的有效利用率，以关系式表示，即pe＝3.485ηvηiηm/α· Hu/ιo·ps/Ts (MPa) (7—4)式中ηv和α各为发动机的充气系数和过量空气系数；ηi和ηm各为发动机的指示效率和机械效率；ιo是理论上使1kg燃料完全燃烧至少需要的空气量(kg空气/kg燃料)；Hu是燃料的低热值(kJ/kg燃料)；ps(MPa)和Ts(K)各是发动机所处环境的空气压力和温度(自然吸气式发动机)或增压器后的空气压力和温度(增压发动机)。
　　式(7—4)中的(ηvHups/αιoTs)可以代表每循环在每单位工作容积中的燃烧放热量，ηv、α和ηi反映发动机工作循环各过程及过程控制的完善性，ηm反映摩擦损失和附件驱动损失的相对大小。一台发动机在外特性上能有多大的pe，与该机的结构类型有关(如汽油机还是柴油机，燃烧室型式，增压与否等等)，就同一类型的发动机来说，其外特性上pe的高低可说明其设计与调试的水平。
　　在研制新发动机时总是要尽力改善发动机的工作过程、降低机械损失以获得尽可能高的pe。当然pe的提高必然伴随着发动机热负荷以及由气压力引起的机械负荷的提高(通常pe高则工作循环的最大压力pz也高)，需要相应处理好。
　　此外，发动机的适应性系数μm和μn，对自然吸气式发动机来说，决定于(ηvηiηm/α)随n变化的情况，可以通过改变配气定时和进气管设计、改变喷油泵-调速器的校正器来加以调整；对增压发动机来说，其适应性系数决定于(ηvηiηmps/αTs)随n变化的情况，其中ps/Ts与废气涡轮增压器对发动机的匹配情况有关。一般说来，增压发动机的外特性具有较大的μm和较小的μN(见图7—3)，同时低速下扭矩较低。

活塞平均速度(额定工况)cm＝SnN/30(m/s) (7-5)S是活塞行程(m)。
　　假设有一些发动机的活塞、连杆材料分别相同而又几何相似，则这些发动机的连杆小头和连杆大头的最大惯性力载荷PA和PB各为：
　　PA＝mhzrω2(1十λ)∝D3Sn2
　　和 PB＝(mhz十mA)rω2(1十λ)十mBrω2∝D3Sn2
式中mhz、mA和mB各为活塞组件、连杆小头和连杆大头质量；r是曲柄半径＝S/2；ω是曲轴角速度＝πn/30;λ是连杆比；D是缸径。由惯性力引起的连杆小头最大条件比压就是PA＝PA/FA∝D3Sn2/D2∝(D/S)S2n2∝(D/S)c2m，此处FA是连杆小头轴承孔投影面积。同理，由惯性力引起的连杆大头最大条件比压PB也正比于D/Sc2m。在有些文献中把（D/Sc2m）叫做惯性载荷系数。对于S/D值相同的相似发动机来说，PA，PB∝c2m。
　　上述分析是相当近似的，冈为实际上极少有几何相似的活塞连杆组。但至少可以说明用cm来评价发动机零件的惯性力载荷要比用n来评价更恰当一些。此外，cm(n)的提高还会使摩擦损失增大，活塞环—缸套组的磨损加剧，噪声升级。
　　前面已经提到，为了提高升功率要尽可能使额定转述提高，也就是使cm提高，对于汽油机来说，cm受进气系设计的限制。据实测，不同汽油机在各自的额定转速工况具有差不多一样大的进气口处平均气流速度υg，而υg＝Fh＝Fh/μmiFv·cm (m/s)
　　此处Fh和Fv各为活塞面和进气门口面积，i为进气门数目，μm为进气门口的平均流量系数。不同汽油机的气门通路面积比iFv/Fh差别相当大(20%～40%)而υg竟差不多相同，可见汽油机的cm∝μmiFv/Fh，是由进气系情况决定的。对于汽车柴油机来说，其cm(nN)的选择则要考虑混合气形成与燃烧方面的限制。并结合具体用途，在追求高升功率指标还是追求低油耗和长寿命指标之间作出适当的折衷。汽车柴油机的cm多为10—13m/s，低于汽油机的12—16m/s。

单位活塞面职功率
　　NF＝NeN/zFh＝ZfhSpeNnN/30τzFh＝peNcm/10τ (kW/㎝2) (7-6)
是评价发动机热负荷的指标。式中peN和cm的单位各为MPa和m/s。分子、分母中Fh的单位分别为dm2和cm2，S的单位为dm。由于NeN与发动机单位时间内燃烧释放的热量成正比(设ηiηm一定)，燃烧室散热面积与活塞面积成正比(设燃烧室几何相似)，NF＝NeN/zFh就近似正比于额定功率工况下通过燃烧室单位表面积的平均热流量(设传热条件相同)，可以代表热负荷。NF∝peNcm/τ说明peN、cm的强化都会使发动机的热负荷增大。对于冲程数相同的发动机来说，NF∝peNcm。
　　另一方面，发动机额定工况下零件的气压力载荷正比于peN，惯性力载荷正比于c2m，所以对τ相同的发动机，NF∝peNcm还可在一定程度上表示机械载荷的高低。
　　在有些文献里把(peNcm)叫做发动机的强化系数。
　　以上着重介绍了发动机动力性方面各种参数(指标)的意义。在表7—4中列出了根据1983年日本汽车发动机产品统计出来的一些数据，可以大体说明现代汽车发动机的技术水平。