柴油機車與汽油機車在多個方面存在區別。燃料類型上，柴油機車用柴油，汽油機車用汽油，不同的化學成分和燃燒方式影響其應用。性能方面，柴油機車低扭出色，汽油機車高速功率佳。排放特性有別，柴油機車碳氫排放低但一氧化碳和顆粒物排放可能高。噪音上，柴油機車低速或怠速時更大。價格和維護成本上，柴油機車通常更便宜且維護成本低。這些差異讓二者適用于不同場景。

在點火方式上，二者有著本質的不同。汽油機車依靠火花塞點燃壓縮后的混合氣，在合適的時機，火花塞產生的電火花瞬間將混合氣點燃，使發動機順利運轉。而柴油機車則運用壓燃式點火，依靠壓縮空氣使柴油混合氣達到燃油燃點后自燃。當活塞向上運動壓縮空氣，空氣溫度和壓力急劇升高，此時噴入的柴油迅速與高溫高壓空氣混合并自行燃燒，推動活塞做功。這種獨特的點火方式，讓柴油機車在結構上無需火花塞，卻對發動機的壓縮比和零部件強度有更高要求 。

壓縮比也是區分二者的關鍵因素。汽油機車的壓縮比一般在8 - 11之間，這是基于其點燃式的工作特性所決定的。較低的壓縮比能夠保證火花塞點燃混合氣時的穩定性和可靠性。柴油機車的壓縮比則高達15 - 18 ，強大的壓縮比使空氣在壓縮過程中獲得足夠高的溫度，從而實現柴油的自燃。高壓縮比帶來了更強勁的動力輸出，但也意味著發動機內部承受著更大的壓力。

從材質方面來看，汽油機車發動機多采用鋁合金制造，這種材質重量輕，能有效降低整車重量，提升操控性和燃油經濟性。同時，鋁合金材質有助于發動機實現更緊湊的結構設計，讓發動機艙布局更加合理。柴油機車發動機一般為鋼制，鋼材的高強度能夠承受柴油發動機高壓縮比和大扭矩帶來的巨大壓力，保證發動機的穩定運行。不過，鋼制發動機相對較重，在一定程度上會影響車輛的整體性能和燃油效率。

功率特性上，汽油機車轉速高，在高轉速下能夠輸出較大的功率，這使得它在高速行駛時表現出色，動力源源不斷，因此在追求速度的跑車以及注重高速行駛穩定性的轎車領域應用廣泛。柴油機車發動機轉速相對較慢，但扭矩大，起步和加速時能提供強大的力量，特別適合牽引貨物和承載重物，在重型機械、大貨車以及一些需要強大越野能力的越野車上發揮著重要作用。

油耗和壽命方面，柴油機車也有其獨特之處。柴油機采用的壓燃式技術能量轉換比更高，能量消耗大約僅為汽油機的45％－60％，通常同級別汽油車比柴油車廢油25 - 30%左右。而且柴油機車由于結構相對簡單，發動機故障率低，其壽命比較長。

柴油機車與汽油機車在燃料類型、點火方式、壓縮比、材質、功率特性、油耗以及壽命等多方面存在顯著差異。這些差異決定了它們各自的優勢和適用場景，消費者在選擇時，應根據自身的實際需求、使用環境等因素綜合考慮，才能挑選到最適合自己的機車類型。