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主要是发动机的工作模式不一样： 汽油与柴油相比较，汽油的沸点低、容易气化，而柴油的自燃温度低。 柴油机采用压缩空气的办法提高空气温度，使空气温度超过柴油的自燃测试，这时再喷入柴油、柴油喷雾和空气混合的同时自己点火燃烧。
与汽油机相比，柴油机的优点是柴油价格便宜，经济性好，并且它没有点火系统，所以故障较少。但柴油机由于工作压力大，要求各有关零件具有较高的结构强度和刚度，所以柴油机比较笨重，体积较大；柴油机的喷油泵与喷嘴制造精度要求高，所以成本较高；另外，柴油机工作粗暴，振动噪声大；柴油不易蒸发，冬季冷车时起动困难。 汽油机的工作原理是在比较低的压力下利用点火系统点燃汽油空气混合体，然后做功。 由于工作原理的不同，柴油机在比较低的速度下旧可以达到很大的扭矩，而汽油机达到最大扭矩的转速要远高于柴油机。
所以柴油机更多的应用于需要低速大扭矩的场合，比如载重汽车、轮船、军舰、坦克等，还有一个更重要的原因就是柴油的闪点比汽油要高安全性要高于汽油。
起步柴油车优于汽油车，高速汽油车好于柴油车。
日常的维修保养柴油车要优于汽油车，因为柴油发动机非常耐用，转速相对较低，部件磨损则相对减少，加之柴油车没有高压点火系统和节流阀体，所以发动机的故障率低。。极端的维修保养汽油车要好于柴油车。 同排量的发动机柴油的车动力更加强劲！ 柴油机排放污染特别是颗粒污染相对比较严重！