一般來說，常見發動機的熱效率是這樣的。

1. 蒸汽輪機熱效率：4%-8%；

2. 汽油發動機熱效率：25%-35%；

3. 柴油發動機熱效率：35%-45%。

不誇張地說，每前進1%都是能拿出來炫耀的。

解釋這方面問題的基礎理論就是熱力學第二定律和卡諾迴圈。

不可能製成一種迴圈動作的熱機，從單一熱源取熱，使之完全變為功而不引起其它變化。這就是熱力學第二定律的一種表述方式。

任何一種熱機的熱效率都不可能達到100%。

所以，科學家開爾文給第二定律表述成：第二類永動機不可能實現 。什麼是第二類永動機，大家可以自己查一下。

活塞式內燃機的工作過程可以簡化成卡諾迴圈，這是法國工程師卡諾在深入考察了蒸汽機工作的基礎上，於1824年提出的一種理想的熱機工作迴圈。

設一熱機中有一定量的工質，工作在溫度分別為Th（T1）和Tc（T2）的兩恆溫熱源間。卡諾迴圈由兩個可逆的定溫過程和兩個可逆的絕熱過程（定熵）組成。

用卡諾迴圈計算一下發動機的熱效率，高溫儲存器的溫度假設由燃料燃燒放熱維持，溫度維持在2200K（1927℃），低溫儲存器就是大氣狀態環境溫度為20℃（293K）。

那麼這個卡諾迴圈發動機的熱效率等於1-293/2200；等於0.867，也就是熱效率為86.7%。下式是卡諾迴圈的熱效率公式。

現實世界中的發動機的工作迴圈肯定跟理論迴圈相差太多，熱效率要比86.7%還差的很遠。內燃機行業的工作者透過一個多世紀的努力，現在柴油的熱效率最高可以大於50%，汽油機的熱效率最高可以達到40%以上。

汽油機的能量損失主要包括以下幾個部分

1、 廢氣帶走的熱量約佔燃料總化學能的30%；

2、 冷卻液帶走的熱量約佔30%；

3、 機械損失、泵氣損失、以及不完全燃燒的損失等約佔8%；

現在汽車發動機的最大熱效率大部分處於30%到40%之間。

內燃機的熱效率一般30%到40%之間，幾乎達不到50%，這要從這幾個方面來說，1，從能量轉化角度看，燃料在氣缸內不可能做到完全燃燒損失能量，2活塞在氣缸內運動要克服摩擦損失一部分能量，3排氣衝程排出的廢氣溫度高帶有損失一部分能量，真正做有用功的能量只佔了總能量的一小部分，所以效率不可能達到50%。