Poboljšanje toplotne efikasnosti motora sa unutrašnjim sagorevanjem izuzetno je izazovno zbog nekoliko osnovnih i praktičnih ograničenja:
Termodinamičke granice:
Motori s unutrašnjim sagorijevanjem su vezani zakonima termodinamike-naročito Carnotovom granicom efikasnosti. Čak iu idealnim uslovima, samo deo toplote iz goriva može se pretvoriti u koristan rad. Veliki dio energije se neizbježno gubi kao otpadna toplota kroz izduvne i rashladne sisteme.
Mehanički gubici i gubici od trenja:
Kako se efikasnost povećava, daljnja poboljšanja postaju marginalna jer su trenje, gubici pri pumpanju i parazitski gubici (od komponenti poput vodene pumpe ili alternatora) već u velikoj mjeri minimizirani u modernim motorima.
Materijalna ograničenja:
Veća toplotna efikasnost obično zahteva veće temperature i pritiske sagorevanja, što zahteva napredne materijale koji mogu da izdrže ekstremne uslove. Ovi materijali mogu biti skupi ili još uvijek nisu komercijalno održivi.
Kompromis{0}}emisija:
Tehnike koje poboljšavaju efikasnost-kao što je sagorijevanje na siromašnom-sagorijevanje-mogu dovesti do veće emisije azotnih oksida (NOx). Strožiji propisi o emisiji često prisiljavaju proizvođače da daju prednost čistijem sagorijevanju u odnosu na maksimalnu efikasnost.
Smanjenje povrata:
Moderni motori već postižu relativno visoku efikasnost (do 40-45% kod nekih hibrida). Dalja poboljšanja postaju sve složenija, skuplja i manje uticajna u stvarnom-svijetu vožnje.
Kao rezultat toga, mnogi proizvođači pomjeraju fokus na elektrifikaciju, gdje konverzija energije općenito može biti efikasnija.
