Îmbunătățirea eficienței termice a motoarelor cu ardere internă este extrem de dificilă datorită mai multor limitări fundamentale și practice:
Limite termodinamice:
Motoarele cu ardere internă sunt supuse legile termodinamicii-în special limita de eficiență Carnot. Chiar și în condiții ideale, doar o parte din căldura de la combustibil poate fi transformată în muncă utilă. O mare parte din energie se pierde inevitabil ca căldură reziduală prin sistemele de evacuare și răcire.
Pierderi mecanice și prin frecare:
Pe măsură ce eficiența crește, îmbunătățirile ulterioare devin marginale deoarece frecarea, pierderile prin pompare și pierderile parazite (de la componente precum pompa de apă sau alternatorul) sunt deja reduse la minimum în mare măsură la motoarele moderne.
Constrângeri materiale:
Eficiența termică mai mare necesită, de obicei, temperaturi și presiuni de ardere mai ridicate, care necesită materiale avansate care pot rezista la condiții extreme. Aceste materiale pot fi scumpe sau nu pot fi încă viabile din punct de vedere comercial.
Compensații-de emisii:
Tehnicile care îmbunătățesc eficiența-cum ar fi arderea slabă-arsă de ardere-pot duce la emisii mai mari de oxid de azot (NOx). Reglementări mai stricte privind emisiile forțează adesea producătorii să acorde prioritate arderii mai curate față de eficiența maximă.
Rentabiliri descrescătoare:
Motoarele moderne obțin deja eficiențe relativ mari (până la 40–45% la unii hibrizi). Îmbunătățirile ulterioare devin din ce în ce mai complexe, costisitoare și mai puțin impactante în-conducerea din lumea reală.
Drept urmare, mulți producători își schimbă atenția către electrificare, unde conversia energiei poate fi mai eficientă în general.
