一般來說，同等級別的汽油機油和柴油機油相比，柴油機油里面所含的清凈分散劑、抗氧化劑、抗腐蝕添加劑等更多。這主要是因為柴油機負荷大，熱效率高，柴油在燃燒中產生的煙怠重、燃燒副產物更多，柴油的含硫量也更高，燃燒后會生成較多的二氧化硫。柴油機的壓縮比是汽油機的兩倍，零部件受到溫、壓、沖擊要比汽油機得多，柴油機的軸瓦是用鉛青銅或鉛合金等高性能材料來制作的，這些材料的抗腐蝕性能較差，所以柴油機對機油的要求更高。汽油機的工作負荷相對較小，熱效率比柴油機低，整體做工比較精密，各零部件之間的配合間隙較小，所以需要機油具有更好的黏溫特性和流動性，并且要求機油燃燒后殘留物少。
單用途的柴油機油和汽油機油是不能互換使用的。如果將柴油機油加入汽油機中，發動機會出現起動困難、加速無力、油耗高、發動機早期磨損、溫度過高等故障，同時尾氣排放超標，三元催化系統過早損壞等故障。如果將汽油機油加入柴油機中，柴油燃燒后生成的產物會很快的將汽油機油中的清凈分散劑中和掉，機油會很快失效，連桿瓦和曲軸瓦過早磨損甚至剝落等，發動機的使用壽命會大大縮短。
不過現在市面上現在還有一種通用內燃機油，它的成分比較復雜，里面的添加劑用量比普通汽、柴油機油都要多一些，能夠同時滿足汽油機油和柴油機油的性能要求。盡管是通用油，但一般都還是會有側重點，建議盡量不要兩用。

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