Silnik cieplny – urządzenie (maszyna cieplna), które zamienia energię termiczną (cieplną) w energię mechaniczną (praca)[1][2][3][4][5] lub elektryczną[6].
Idealizacją silnika cieplnego jest silnik pracujący w cyklu Carnota. Silnik taki ma największą teoretyczną sprawność dla danych temperatur źródeł ciepła górnego i dolnego. Sprawność rzeczywistych silników jest także zależna od temperatury dolnego i górnego źródła ciepła, ale mniejsza od sprawności cyklu Carnota. Stosunek sprawności silnika do sprawności obiegu Carnota to sprawność egzergetyczna.
Silniki cieplne dzielą się na silniki:
Inny podział ze względu na sposób generowania mocy:
Najczęściej spotykanymi w technice silnikami cieplnymi są silniki tłokowe, służące powszechnie do napędu samochodów. Nieco rzadsze zastosowanie ma silnik turbinowy, będący podstawowym źródłem mocy mechanicznej w transporcie lotniczym.