学内燃机的来答一发，只能回答前两个问题，
在回答之前我们先来了解一下发动机及燃料的发展，
汽油和柴油有什么不同，
汽油
密度小，易挥发，自燃点为415-530℃，相对于柴油蒸发性好，粘度小，燃烧主要排放物为(CH.COx.NOx.)。
柴油
与汽油相比，具有馏分重，自燃点低(200-300℃)，粘度大，相对密度大，蒸发性差，使用较安全，燃烧主要排放物为(CH,COx.NOx.微粒碳烟PM)。
在石油蒸馏过程中，按照沸点不同，柴油可分为轻柴油(沸点范围180-370℃)和重柴油(沸点范围350-410℃)两大类。轻柴油用于高速柴油机，重柴油用于中低速柴油机，车用柴油机都属于高速柴油机。
柴油与汽油燃料的各项性质对比
汽油机，
汽油机的着火方式为点燃，所以也叫点燃式发动机(这里只讨论传统汽油机，暂且不提HCCI,汽油均质混合气压燃)，
因为汽油燃点高，如果采用压燃的着火方式，首先需要比较高的压力，当压力过高时，汽油会发生类似于爆燃的现象(请参考后面对于爆燃的解释)，会导致燃烧速率不可控，严重爆燃会增加发动机的机械负荷，降低发动机寿命，所以压燃燃烧对于汽油来说并不是一个很好的选择，这就是柴油机不能用汽油的原因。
当汽油采用点燃燃烧时，气缸内就可以避免过高的压力(汽油机缸内混合气燃烧过程中压力一般不超过5MPa)，从而有效的控制爆燃，
但压力小，也是导致发动机在低转速区运转的时候，输出转矩较小的主要因素。
柴油机，
采用压燃着火，也叫压燃式发动机，柴油容易被压燃有两个原因，与汽油相比：
1，燃点低。
2，自燃性好
3，蒸发性差
但为了承受这个压力，在各部件材料强度上就需要有很大的提升，导致柴油机较为笨重，同时运转噪声也比较大(燃烧时压力升高率较大)，但随着各项技术的发展和完善，现在柴油机各项性能指标也都能达到相当不错的水平。
注一:
解释一下什么叫爆燃(不感兴趣的话看下面第一段就行，后面的可以忽略(*^▽^*)，我一激动就写多了，，，，sorry)
贴一张爆燃时的示功图
在火花塞点火以后，火焰前锋面以球面波形状向外传播，传播速度在30～70m/s，汽油燃烧时产生的压力波以音速传播，所以对于距离火花塞叫远处的末端可燃混合气，压力波要先于火焰前锋面到达，这时末端混合气压力和温度上升，燃前化学反应加速，如果这一反应过于迅速，在火焰前锋面还没到达之前，末端混合气就开始自燃了(有点类似于柴油机的着火方式)，然后会导致一系列的波动，撞击燃烧室壁面，发出高频颤音，发生强烈爆燃的时候火焰传播速度可达800-1000m/s，这对于发动机的各项性能都非常不利(热负荷上升，机械负荷增大，动力性，经济性下降等等)。
注二:
我看到楼下有答主说『柴油机压缩比高是因为柴油不易爆燃，』，此处为概念错误，我再来科普一下。
关于柴油的自燃性和汽油的抗爆性这是柴油和汽油非常重要的两个性质，虽然名字不同，但它们所描述的关键点都在于【自燃】。
自燃性:燃料在无外源点火的情况下能够自燃着火的性能，
抗爆性:燃料抵抗爆燃的能力，
前者描述自燃的能力，后者描述抵抗自燃的能力，
我们再看爆燃的定义:
火花塞远处的末端混合气在火焰未传播到之前会提前自燃着火的现象，
柴油的自燃性在某一范围内(十六烷值小于50)，自燃性越好越有利。
汽油的抗爆性越强越有利。
所以，不存在柴油不易爆燃这一概念！
补充说明:
这个答案在原基础上作出了很多修改，(改了好多回了，心累，)总感觉之前答的很乱，
包括我之前的结论，
“”汽油机和柴油机都是根据各自的燃料燃烧特性而设计的，所以什么样的机器烧什么样的油，这样就能完美发挥出各自的性能优势。”
看起来好像没错，但实际上存在一个严重的逻辑错误，起初，是首先设计出了发动机，然后再选用了适于其使用的燃料，再针对燃料特性对发动机进行优化，而不是专门为一种燃料设计了发动机，颠倒了主次。对之前看到过这个结论的知友说声抱歉，我也是想了很久才发现这个问题。