能量：物質運動的一種度量。對應于物質的各種運動形式，能量也有各種形式，彼此可以互相轉換，但總量不變。熱力學中的能量主要指熱能和由熱能轉換而成的機械能。我們汽車的發動機，正是將化石燃料中蘊含的化學能轉化成機械能，從而推動汽車行駛。
前文提到很多四沖程發動機，（點擊進入：解讀汽車發動機（一） 內燃機的誕生）我們將其歸為兩類：奧托循環特性的燃氣機和汽油機，狄賽爾循環特性的柴油機。現代燃氣發動機基本等同于汽油機，缸內直噴汽油機雖結構有變化，但做功機制仍屬奧托循環范圍之內。為了方便解讀，下文都稱之為汽油機和柴油機。
說到發動機的原理，很多讀者都會脫口而出：四沖程發動機分為吸氣、壓縮、做功、排氣四個階段。汽油機吸入混合氣，然后壓縮至上止點，火花塞跳火點燃混合氣，燃燒做工把活塞推至下止點，隨即向上排出廢氣；柴油機區別在于吸入純空氣，在上止點位置將柴油噴入被壓縮的熱空氣內點燃做功。
但我們是否曾經疑問過，汽油機為什么要有火花塞？柴油機為什么不能噴入汽油？為什么說柴油機更有力，更省油但平順性卻不理想？好吧，小編在此文中用對比的方式，解讀汽汽油機和柴油機的工作原理。
表面上看，兩種熱機在進氣和燃料的引燃方式有著區別，雖然看起來都是燒油，發力，但就是在活塞處于頂端，燃燒的一霎那，幾個毫秒之內發生的事兒，讓兩種機器有著不同的特質。這也就是小編經常提起的奧托循環和狄賽爾循環的差異。
兩種循環工作狀態和對應的p-v圖 左側為奧托循環，右側為狄賽爾循環
兩種循環的工作程序
我們先說左側的奧托循環。如上圖所示，p代表缸內壓力，v代表缸內容積，A-B吸氣沖程，活塞向下吸氣，此時燃氣的壓強幾乎保持不變；B-C絕熱壓縮沖程，活塞向上運動壓縮，使氣體壓強增加，這時活塞對氣體做功，消耗了機械能，增加了氣體的內能（溫度升高）；C-D等容燃燒過程，氣體突然燃燒，壓強激增，在這瞬間體積還來不及變化，所以可把它看作是等容變化，D-E絕熱做功沖程，氣體壓強增加后作絕熱膨脹推動活塞向下做功，同時消耗本身的內能轉變為機械功，壓強逐漸減小；E-B等容排氣過程，做功沖程終了時，排氣閥開放，氣體壓強突然降低而體積還來不及變化；B-A排氣沖程，活塞由于慣性作用繼續向上運動，同時排除廢氣，這時壓強不變。
而作為等壓燃燒的狄賽爾循環，C-D-E為做功沖程。第一階段C-D為等壓燃燒過程，柴油正在燃燒中，活塞在一定的壓強下移動壓強不變而容積增加，燃油一邊推動活塞做功一邊燃燒，D-E為絕熱做功沖程。其他階段同上。當然，圖中p-v曲線是一種理想狀態，實際工況有一定的差異，而作為乘用車的高速柴油機介于兩種循環之間，燃燒過程分兩個階段，前半程為等容燃燒，后半程為等壓燃燒，滿足高轉速同時也沿襲經典柴油機的特點。
你知道嗎？柴油其實比汽油更容易引燃
汽油機與柴油機長期共存的理由，就是是因為有汽油和柴油兩種燃料的存在，從而存在兩種能把不同燃料充分發揮特性的內燃機。這看似廢話，卻也驗證了那句“存在即是合理”。
汽油和柴油，都是由成分為碳和氫兩種元素的烴類化合物組成的。汽油是由5-9個碳分子的烴類組成，而組成柴油的烴類的碳原子數則有10-20個，由于汽油分子比柴油要小，所以汽油的揮發性更好，燃燒速度也更快，但長鏈結構的柴油更容易被氧化，所以柴油自燃點要低于汽油。
柴油比汽油更容易引燃？看起來很難以理解，但這是事實。我們把烴類比作很常見的木頭，那么汽油就好比一堆木屑，可以被吹散在空氣中慢慢飄落，而柴油則好像牙簽，怎樣扔起來都會做自由落體運動；木屑用火柴很難點燃，但牙簽很容易被點燃；但把木屑扔在火堆中，瞬間就化成一團火，而牙簽至少可以燒幾秒。
兩種發動機不是簡單的壓燃與點燃的區別，這僅僅是開始
正是因為有了這些差異，兩種發動機也有了區別和特性
·汽油比柴油揮發更快，所以汽油可以混合氣狀態在吸氣行程進入氣缸，而柴油不易揮發，不容易形成混合氣，所以只能在做功行程開始前直接噴入缸內。
·柴油的自燃點比汽油更低，所以柴油可以在高溫高壓的汽缸中自燃；而汽油機如果采用壓燃方式，就必須要有更高的壓力，從而得到更高的溫度才能點燃，但因為汽油容易揮發，揮發時又會吸收大量的熱，這就再次增加了壓燃的難度，所以用火花塞點燃是最適合的方式。
·汽油比柴油燃燒的更快，所以把汽油放在高溫高壓的環境下太威猛，機體受不了這種火藥脾氣，所以要降低氣缸的壓力，而用火花點燃時，缸內火焰是以“波”的形式蔓延燃燒，這也就避免了爆燃形成的沖擊；而柴油在高溫高壓空氣中，多處同時燃燒形成火焰，也就是以爆燃的方式（和汽油機的“爆震”相似）做功，工作狀態比較粗暴，但因為柴油燃燒較慢，所以雖然燃燒的開始很劇烈，但燃燒時間還是要長于汽油機的。
題外話：此油門非彼油門
汽油機通過油門踏板改變節氣門的開度，控制混合氣進入汽缸的數量，以達到不同功率的輸出；而柴油機控制功率輸出完全依靠噴油的多少，是真正意義上的油門，取消了節氣門，發動機進氣就更充足，燃燒也就更充分，這也是柴油機熱效率較高的原因之一。
同為2011款途銳，左側柴油機最高為6000轉，基本不可達到
而右側汽油機，6000轉僅僅是紅線開始
汽油機和柴油機優劣分析
汽油機內混合氣體點燃后，瞬間燃燒，并爆發出能量，所以可以在單位時間內可以多次重復該循環，用高轉速輸出高功率，因而很小的體積，輕盈的體重，就能擁有較高性能和更快的響應速度，寬泛的轉速區間也能夠帶來更好的操控感覺。但汽油機的壓縮比往往只有柴油機的一半，做功行程時缸內溫度和壓力比柴油機低很多，所以熱效率比較低，也就是俗稱的“費油”。
柴油機噴入燃料后，燃燒需要一定的時間，所以適合較低轉速下讓燃油充分燃燒以帶來大扭矩，而為了對抗氣缸內高壓和大扭矩，柴油機的汽缸和活塞的連桿等零件都要比汽油機強壯，所以較汽油機更笨重。但也正是柴油機因為高壓縮比低轉速的特性，能把熱量更好的轉化成動能，所以柴油機有著更好的熱效率，也就是更好的油耗表現。這就是通常轎車和賽車使用汽油機，而公交車、卡車等大型車輛使用柴油機的原因。
為了適應柴油機工況，目前國內乘用車柴油機的缸體還都采用厚重的鑄鐵制造
柴油機現狀
隨著技術的發展，柴油機在平順性和體積上都有很大改善，高強度的鋁制缸體制造工藝，減輕了發動機的重量；廢氣后處理與顆粒物回收有效降低尾氣污染；燃油高壓共軌噴射以及較低壓縮比（相對于傳統柴油機）有效抑制噪聲；平衡軸的應用提升了平順性；VGT可變截面渦輪和中冷器提升了發動機功率，眾多優良的設計逐漸裝備于乘用車之上（點擊進入：高效強勁環保 乘用車柴油機技術淺析），讓柴油機有了可以和汽油機競爭的資本，而其較低的碳排放以及出色的低速扭矩，被眾多SUV甚至轎車所接受。
在歐洲，柴油車在乘用車中的比重已經達到40%，而國內柴油機主要搭配在SUV車型當中，就在最近，國產自主品牌柴油轎車也已經上市。但目前國內的柴油品質還不夠好，導致柴油機在國內未被重視。主要問題在于十六烷值不夠高（燃燒性不好），硫含量過高（損害發動機零部件增加尾氣污染），多環芳香烴過多（也就是雜質過多，燃燒不好會結焦積碳）等，假如中國柴油的品質可以提升的話，相信在飛漲的油價和日益惡化的環境面前，國人也會逐漸接受柴油車。
大眾奧迪共用的3.0T渦輪增壓柴油發動機，體重和汽油機相差無幾
功率與汽油機相比略遜一籌，但扭矩更為強大
講到這里，本文已經接近尾聲了。不過很多同學看完第一篇文章之后，對結尾“Diesel”的廣告圖片頗感興趣，這樣，小編再放另一張原圖讓大家一看究竟。
這仨老頭就是大名鼎鼎的二戰三巨頭——丘吉爾、羅斯福、斯大林
