发动机主要分成两种类型，一种是汽油机，另一种是柴油机。汽油机通过控制进气量来控制工作负荷，所以汽油机的工作表现也叫做进气控制特性。柴油机则是通过调整燃油喷射的多少来控制工作负荷，通过改变喷射量来调整燃烧混合气的成分，因此柴油机的工作表现也叫做燃油喷射调整特性。
发动机的转速时常变动，要全面评估发动机在不同转速和负荷下的燃油效率，必须测量它在各种转速下的负荷表现。这种负荷特性的读取，需要在专门的试验设备上完成。
以汽油机为例，先启动发动机，然后慢慢加大油门，直到开到最大位置，接着调整负载，让发动机以某个转速稳定工作，测量这个状态下发动机产生的动力和烧掉的油量。随后，把油门调小，再次调整负载，保持发动机转速不变，再进行测量。这样一步步进行，直到发动机在最小的油门开度下还能稳定运转，最终得到不同负载和转速下的油耗数据。各种转速下，发动机负荷特性曲线的变动方向大致相同，具体数据有所差异。
普通汽油机的负荷特性曲线有个特点，刚启动时数值最高，那时必须用较浓的混合气，接着慢慢打开油门，数值会不断下降，直到降到最低点，那时油门几乎全开了，再继续开大油门，数值又会慢慢回升，整个曲线像一条向内凹陷的抛物线。这个曲线的最低点越低越好，而且随着负荷的变化越平稳，发动机在各种负荷下运行时就越省油。从曲线的形状，可以分析出哪一个负荷区域是最经济的。
柴油机负荷特性曲线的形态跟汽油机大体相似。不过相较而言，柴油机的负荷特性曲线更为平缓，这便是柴油机相较汽油机燃油消耗率更低的关键所在。
同样的排量 汽油和柴油哪个更省油？
汽油车更为经济：汽油和柴油存在差异，汽油的气化温度较低，柴油的引燃点较低。
柴油机借助压缩空气来提升气体温度，让气体温度超出柴油的引燃界限，随后注入柴油，柴油雾化与气体交融的当儿自发着火燃烧。
柴油机的长处在于燃料费用较低，运行成本更优，并且它省去了点火装置，因此发生故障的机率较小。不过柴油机承受的工作负荷较大，需要各个部件具备很强的构造强度和刚性，因此它相对沉重，占用空间也更大；柴油机的喷油装置和喷头对加工精度有很高要求，导致造价比较昂贵；此外柴油机在运转时较为猛烈，产生的震动和噪音也较明显；柴油的挥发性不强，在寒冷天气下车辆启动会比较麻烦。
汽油机运作方式是借助点火装置，在较低压力下引燃汽油与空气的混合物，进而产生动力。柴油机则因运作机制差异，即便在较低转速时也能输出巨大扭力，而汽油机要获得峰值扭矩，其转速需显著高于柴油机。
因此，内燃机更常用于要求低转速高牵引力的环境，例如货车、船舶、军用舰艇、装甲车辆等，还有一个更关键的理由是，柴油的燃点比汽油更高，因此更加安全可靠。
起步柴油车优于汽油车，高速汽油车好于柴油车。
日常的维护柴油车比汽油车更方便，因为柴油车没有点火系统这类电源控制装置。但在极端情况下，汽油车的维护要比柴油车简单。
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