Um motor de combustão interna combina oxigênio com um combustível para causar uma reação exotérmica que impulsiona partes mecânicas. Embora tal design possa usar vários combustíveis diferentes, os dois combustíveis mais comuns em uso hoje são diesel e gasolina. Como esses combustíveis têm composições químicas substancialmente diferentes, eles requerem diferentes tipos de motores para funcionar corretamente. Motores a gasolina e diesel têm suas vantagens, e a questão de qual design é superior é assunto de debate contínuo.
O inventor alemão Nikolaus August Otto foi a primeira pessoa a fazer com sucesso um motor de combustão interna operacional. Ele construiu seu primeiro motor de quatro tempos em 1876.
O primeiro automóvel movido a gasolina também foi o primeiro automóvel verdadeiro, criado por Karl Friedrich Benz em 1885. Este design tinha desempenho pobre e era difícil de operar e reparar. Por esta razão, motores elétricos eram mais populares entre os primeiros proprietários de automóveis, e permaneceu assim até Henry Ford desenvolver a linha de montagem e tornar carros a gasolina disponíveis a preços baixos. Isso levou à popularidade geral de motores a gasolina na América do Norte. Embora outros tipos de motores a gasolina existam, como dois tempos, seis tempos e rotativos (Wankel), o motor de quatro tempos de Otto permanece o mais amplamente utilizado.
O motor diesel leva o nome de seu inventor, o cientista alemão Rudolf Diesel. Sabendo que comprimir um gás faria com que ficasse mais quente e tivesse mais tendência a se envolver em mudanças químicas, ele procurou desenvolver um motor que usaria a pressão real do ar envolvido para causar combustão. Ele construiu seu primeiro protótipo funcional em 1893.
O motor de Otto usava quatro tempos de ação para completar seu propósito: admissão, compressão, combustão e escape. Durante a fase de admissão, puxa ar e combustível. Na fase de compressão, mistura e comprime-os juntos para torná-los mais combustíveis. Na fase de combustão, uma vela de ignição faz a mistura combustível-ar explodir, o que empurra o pistão e impulsiona o motor. Na fase de escape, o pistão empurra a fumaça resultante da reação para fora do motor.
Em motores diesel, não há vela de ignição. Em vez disso, durante a fase de compressão, a mistura combustível-ar fica quente o suficiente para que a combustão ocorra naturalmente.
Ambos os tipos de motores normalmente usam múltiplos pistões todos operando em tempos diferentes. Isso porque o único tempo em que um pistão realmente exerce força positiva é o terceiro tempo — nos outros tempos, ele realmente causa atrito que desacelera o motor. Ao operar em tempos diferentes, os vários pistões impulsionam uns aos outros através dos outros tempos.
Segundo a "Truck Trend Magazine", motores a gasolina geralmente têm vantagem sobre diesels em potência (horsepower). Simplificando, isso significa que eles aceleram mais rápido. É por isso que a maioria dos carros de corrida têm motores a gasolina em vez de diesel.
Outra vantagem de motores a gasolina é a disponibilidade de combustível. Na América do Norte, nem todo posto de combustível aberto ao público oferece diesel, mas virtualmente todos eles oferecem gasolina.
Motores a gasolina também são mais baratos que motores diesel. O mesmo modelo de caminhão leve custará mais com motor diesel do que com motor a gasolina. Além disso, manutenção normal como troca de óleo é mais barata para motores a gasolina do que para diesel.
Finalmente, como motores a gasolina têm velas de ignição que causam combustão, eles performam melhor em clima frio. Quando estão frios, motores diesel às vezes não conseguem partir, já que a mistura combustível-ar não consegue atingir a temperatura necessária por conta própria.
Enquanto motores a gasolina têm mais potência, motores diesel têm mais torque. Isso significa que eles podem performar melhor sob estresse — como quando estão puxando uma carga pesada. É por isso que caminhões de frete, caminhões industriais pesados e veículos de construção como tratores geralmente usam diesel.
Outra vantagem de motores diesel é que eles são mais eficientes. Combustível diesel tem densidade energética maior que gasolina, então leva menos combustível para percorrer a mesma distância. No entanto, isso pode não ser muito benefício se preços do diesel forem mais altos que os da gasolina de qualquer forma.
Quando se trata de serviço e manutenção, embora manutenção simples seja mais barata para motores a gasolina, motores diesel são frequentemente mais baratos para manter a longo prazo. Isso porque eles respondem muito melhor sob estresse, fazendo com que se desgastem muito mais lentamente que motores a gasolina. Em geral, motores diesel podem percorrer cerca de três vezes mais distância que motores a gasolina antes de precisar de manutenção séria.
Como a maioria dos veículos de consumo na América do Norte usa gasolina em vez de diesel, muitos acreditam que motores diesel não são adequados para veículos menores. No entanto, este não é o caso. Muitos veículos de consumo na Europa usam diesel em vez de gasolina, e tais veículos de consumo movidos a diesel estão se tornando cada vez mais populares na América do Norte devido aos seus benefícios de eficiência.
Misturar um pouco de diesel com a gasolina em um carro movido a gasolina pode ser benéfico, porque, sendo um óleo, ajuda a decompor sujeira à base de óleo em seu sistema de combustível e motor. No entanto, colocar grandes quantidades de gasolina em um motor diesel ou diesel em um motor a gasolina pode causar sérios problemas. Em geral, não é bom colocar qualquer combustível em seu carro ou caminhão exceto aquele para o qual foi projetado.