發(fā)動機(jī)原理中的熱效率極限受多種因素影響。

從理論上來說，只要平均加熱溫度足夠高，放熱溫度足夠低，熱效率可達(dá) 86.7%。但實(shí)際情況要復(fù)雜得多。

對于內(nèi)燃機(jī)要提升熱效率，可從壓縮比、工質(zhì)絕熱指數(shù)、燃燒等容度著手。比如奧托循環(huán)，壓縮比 15 時(shí)理論熱效率可達(dá) 66%左右，壓縮比 20 時(shí)可超 70%，不過這只是理論值，真實(shí)的指示效率還要考慮燃燒時(shí)間、換氣損失、工質(zhì)變化等影響，扣除這些損失后真實(shí)指示熱效率會降低。

目前來看，發(fā)動機(jī)真實(shí)熱效率上限約為 60%。各種內(nèi)燃機(jī)的真實(shí)熱效率情況不同，比如有據(jù)可查的最高量產(chǎn)汽油機(jī)熱效率，豐田的為 41%，本田的為 40.6%，馬自達(dá)的據(jù)說有 43%。船用的低速大型柴油機(jī)熱效率最高可達(dá) 55%。

實(shí)驗(yàn)室的熱效率有更高的，比如 RCCI 這種雙燃料發(fā)動機(jī)燃燒技術(shù)。有些發(fā)動機(jī)最大熱效率出現(xiàn)在 3000 轉(zhuǎn)，但此時(shí)油耗比 2000 轉(zhuǎn)還高，這是因?yàn)闆]考慮發(fā)動機(jī)負(fù)荷，最大熱效率點(diǎn)不僅對應(yīng)轉(zhuǎn)速，還對應(yīng)負(fù)荷，只有兩者都達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)動機(jī)才能運(yùn)行在最大熱效率點(diǎn)。

世界上發(fā)動機(jī)熱效率最高為 57%，比如馬自達(dá)的創(chuàng)馳藍(lán)天 Skyactiv-G，通過高壓縮比等技術(shù)達(dá)到這一水平。若能達(dá)到 100%，那將帶來巨大變革，但目前還無法實(shí)現(xiàn)。

內(nèi)燃機(jī)時(shí)代面臨挑戰(zhàn)，其熱效率提升艱難，最高僅 45%左右，且往往是理想數(shù)值，實(shí)際道路行駛能達(dá)到 30%就不錯(cuò)。而電機(jī)效率超過 90%是正常水平，永磁同步電機(jī)可達(dá) 97.5%，在效率及其他方面優(yōu)勢明顯。

目前量產(chǎn)發(fā)動機(jī)最高標(biāo)準(zhǔn)沒超過 45%，比如比亞迪的 1.5L NA 阿特金森循環(huán)為 43.02%，大部分在 35%左右，柴油機(jī)在 35% - 45%區(qū)間。限制內(nèi)燃機(jī)熱效率的因素包括材料等，像使用陶瓷復(fù)合材料的發(fā)動機(jī)熱效率也只是 50%左右，且制造成本很高。