永不相交的两条射线，汽油发动机与柴油发动机的那些事
随着环保法规和排放保准的日益严苛以及越来越多新造车势力的出现，现如今的新能源汽车市场已经逐步地扩大。越来越多的纯电车型开始走进了我们的生活并广受关注。甚至越来越多的传统汽车制造商也开始朝着这个领域进行转型。似乎单纯地由内燃机驱动的“汽车”这个概念早也已经被颠覆。但无论如何，对于我们这一代人来说，汽油机和柴油机这两个名词早已如同它们的历史一样深入人心。那么这两位老朋友从“出身”到“性格”都截然不同的原因以及它们各自的优势究竟是什么？这便是接下来要一一为你揭晓的。
正如所有的故事一样，一切都要从二者的起点开始讲起。1876年，德国发明家奥托（Otto）运用罗沙的原理，创制成功第一台往复活塞式、单缸、卧式、3.2千瓦(4.4马力)的四冲程内燃机。这个名字是不是非常的熟悉？没错，我们所熟知的汽油机上的奥托循环正是因为这位伟大的发明家而被命名的。可以说这台四冲程内燃机的出现正式标志着汽油发动机横跨一个多世纪的光辉岁月正式开启。
而在19世纪末这个欧洲工业革命末期的这个时间点，还有许许多多在人类工业进程中起着举足轻重作用的人物存在。同样来自德国的工程师狄塞尔就是其中之一。在1892年，他提出了将吸入气缸的空气高度压缩，使其温度超过燃料的自燃温度，再用高压空气将燃料吹入气缸，使之着火燃烧的设想。在经过了数次试验和失败之后，他首创的压缩点火式内燃机(柴油机)于1897年研制成功。而柴油机的出现也让内燃机步入了属于它的“黄金年代”。
随着二者的先后问世，它们完全不同的物理特性和工作方式让它们被运用在了不同的领域，就此朝着两个不同的方向延伸。从这开始，就将开始讲述它们本质上的不同。
众所周知，四冲程发动机在一个工作周期内要完成进气、压缩、做工以及排气这四个冲程。柴油引擎在压缩冲程之后会向气缸内喷油，进气冲程时只会吸入空气，并不会像汽油发动机一样混合着燃油。在压缩冲程时也只是同样压缩气缸内的空气。由于此时气缸内没有燃油，因此相较汽油机，可以达到更高的压缩比。也意味着此时气缸内的压力和温度都会更高。然后传统汽油发动机上的火花塞会被一个喷油嘴取代。在做工冲程时由喷油嘴向被压缩后温度极高的空气喷入柴油，此时柴油便会被点燃使得空气膨胀以此来让活塞向下运动。
正是因为柴油机高压缩比的特性，也就让它具备了相较汽油发动机更加省油的特点。对于汽油发动机来说，过大的压缩比会让其在压缩阶段就已经达到了足够大的自燃温度，导致在火花塞点燃可燃混合物之前便自行产生燃烧，导致爆燃。而柴油发动机则是截然相反，完全不需要担心是否会因为过度压缩而导致气缸内的温度高于柴油本身的自燃点。因为在直至压缩冲程阶段气缸内只有空气存在。足够高的温度可以当喷油嘴将柴油喷入气缸的一瞬间便产生燃烧。同时，柴油机还有一个优势便是由于在压缩冲程中它只是单纯地压缩空气而不是像汽油发动机那样的可燃混合物。因此，理论上来说，想要通过涡轮或者机械增压来达到更大的功率只需要考虑本身零部件的强度是否足够。
虽然柴油机和汽油机从一开始就注定了走在不同的道路上，但是实际上在一百多年的发展历程中，或许是为了向环保政策妥协，或许是它们始终抱着互相尊敬并欣赏对方的心态。在某些方面，它们其实正在逐渐地靠近。早期时候柴油机没有节气门。节气门的主要用途是用来控制发动机自身输出多少动力。汽油机上可以随着驾驶者油门的开度的增大让发动机吸入更多的空气来达到输出更大动力的效果。但对于柴油机来说，最重要的是能够控制喷入柴油量的大小。因此，一般柴油机不需要节气门来控制进气管路的开启与关闭。
但随着科技的发展以及排放法规。如果想要让柴油机实现更大的动力输入，更大量的柴油喷入以及不断循环过程中被排除更多的废气必然无法让柴油机符合环保的趋势。因此，在一些现代柴油机的进气管路上也装置了节气门。这么做的主要目的便是能够通过控制进气歧管内的压力来加强废气的再循环。
值得一提的是，我们现在口中所说的油门的说法其实是来源于柴油机。因为对于汽油机来说，更合理的说法是气门。因为最主要控制的是节气门的开闭。而对于柴油机来说，直接往气缸内喷油的工作方式才符合油门的说法。
而后便是真正将二者结合在一起的一项技术，直喷。早期柴油发动机与汽油发动机始终无法相交的主要原因便是因为工作原理的不同。但是作为人类工业历史上的产物，两者都有着要面对排放法规和环保标准的命运。也就是这个原因，让汽油机不得不将目光转向了在柴油机上广泛应用的直喷技术，也就是我们所熟知的缸内直喷。这样可以改变过去可燃混合物是在气缸外产生的局面。在一开始只吸入空气能够让汽油发动机也达到更高的压缩比。而压缩比于燃油效率之间存在着必然的联系。在吸气冲程结束的时候，喷油嘴便开始向气缸内喷入汽油，在活塞压缩的过程中充分混合并在到达上止点瞬间由火花塞点燃。可以说正是借鉴了柴油机上的技术才让汽油发动机能够迅速地发展，直至今天能够实现性能与效率的兼顾。
两者在发展历程中不断互补还体现在柴油机也开始向汽油机学习一些先进的技术。在一开始柴油机始终是以纯机械的形式示人。但无论是其过多的废气排放、更大的噪音都无法满足法规严苛的经济性要求。同时，柴油机自身工作原理而经常导致的冷启动困难的现象也是它的瓶颈之一。这时候电控系统的加入就显得极为有必要。而这时候，著名的电控大佬博世则给了柴油机新的希望。ECU根据传感器信号精确计算喷油量和喷油正时。从而提高发动机的动力性和经济性。大众集团著名的TDI系列发动机正是电控柴油发动机的典型代表。同时，曾经柴油机只适合干一些重活的标签也随着技术的发展被推翻。只要在保证缸体、活塞等零部件自身强度足够，通过包括加装电子涡轮、改变变速器齿比等方式大幅度提高响应速度和扭矩曲线的方式便可以让柴油发动机具备如汽油发动机一般的高速行驶能力。同时，现如今越来越多的汽油发动机都具备了低转速下能够达到全扭矩的输出形式。不难发现，两者即使依然在本质上有着区别。但在现如今确实已经在很多方面走得更加近了。
而在经历过了一百多年的相互“扶持”，现如今又有一项新的技术将再次缩短二者之间的距离。一直执着于技术的马自达在今年宣布其最新汽油机已经具备了HCCI（均质压燃）的技术。这无疑是将二者的优点结合的最完美的一次。也就是同时具备了柴油机的低油耗和汽油机低排放的两个优点。对于这一全新发动机究竟能带来怎样的表现值得我们每个人期待，因为这同时也是内燃机仍然具有极大潜力的象征。
事实上无论是汽油发动机还是柴油机，无论经历多久，它们都不会从我们的生活中彻底消失。即使在不久后的未来，我们能够找到确实更加环保并有效率的新驱动方式来拥抱新能源汽车，传统内燃机也一样会在工程机械、农业、海陆空商业运输等多个领域继续发光发热。它们就像两条从两个不同的端点无限延伸的射线，即使注定了它们永远不会相交，但这并不代表它们永远平行。曾在某些时间互相靠近并携手走过一百余年岁月的二者，也注定将是人类工业史上的奇迹！