Zlepšení tepelné účinnosti spalovacích motorů je extrémně náročné kvůli několika zásadním a praktickým omezením:
Termodynamické limity:
Spalovací motory jsou vázány zákony termodynamiky-zejména Carnotovým limitem účinnosti. I v ideálních podmínkách lze jen část tepla z paliva přeměnit na užitečnou práci. Velká část energie se nevyhnutelně ztrácí jako odpadní teplo výfukovými a chladicími systémy.
Mechanické a třecí ztráty:
S rostoucí účinností se další vylepšení stávají marginálními, protože tření, čerpací ztráty a parazitní ztráty (od komponentů, jako je vodní čerpadlo nebo alternátor) jsou již v moderních motorech do značné míry minimalizovány.
Materiálová omezení:
Vyšší tepelná účinnost obvykle vyžaduje vyšší teploty a tlaky spalování, což vyžaduje pokročilé materiály, které vydrží extrémní podmínky. Tyto materiály mohou být drahé nebo ještě nejsou komerčně životaschopné.
Slevy na emise-:
Techniky, které zlepšují účinnost-jako je spalování chudé směsi-spalováním-, mohou vést k vyšším emisím oxidů dusíku (NOx). Přísnější emisní předpisy často nutí výrobce upřednostňovat čistší spalování před maximální účinností.
Klesající výnosy:
Moderní motory již dosahují poměrně vysoké účinnosti (u některých hybridů až 40–45 %). Další vylepšení jsou stále složitější, nákladnější a méně účinná v reálném-světě řízení.
V důsledku toho se mnoho výrobců přesouvá na elektrifikaci, kde může být přeměna energie celkově efektivnější.
