喷射的方式不同。一般的汽油机（除直喷发动机）是将汽油与燃料混合后进入气缸。而柴油机是直接将柴油喷入已经充满压缩空气的气缸。
点火方式不同。柴油机是通过压缩自燃点火，而汽油机需要火花塞点燃混合气体。
压缩比不同。柴油机的压缩比一般都比汽油机的要大，因此它的膨胀比和热效率比较高，油耗比汽油机要低。
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