事实上，现在发动机的最高热效率能做到40%以上，就已经很了不起了。一百多年前发动机刚诞生时，最高热效率还不到20%。经过这么多年一代又一代汽车工程师孜孜不倦地努力，终于将汽车发动机的最高热效率提高到了40%以上，这是相当了不起的成就了。现在的汽车发动机热效率已经接近于极限了，每提高一个百分比，都是巨大的技术进步。
那么提升发动机的热效率的方法有哪些呢？对于汽油机来说，最直接的手段就是提高发动机压缩比，这也是现在汽车发动机压缩比越来越高的原因之一；其它的方法还有降低机械摩擦阻力，采用低摩擦的活塞，低弹力的活塞环，性能更佳的润滑油等；优化燃油供给系统，采用更高压力的缸内直喷等；优化配气机构进排气道设计，采用可变气门正时与升程技术；优化燃烧室设计，让燃料燃烧更完全；优化气缸设计，有合适的缸径行程比；采用阿特金森循环，等等。
对于柴油机来说，除了可以采用上述的技术之外，还可以采用增加喷油速率、多次喷射、进气高增压等技术。
事实上，热效率较高的发动机，采用的都是综合性的技术，每个方面都优化一点，就可以把热效率提升了。现在市面上热效率较高的发动机有丰田的Dynamic Force系列2.5L发动机，最高热效率为40~41%；本田L15B型1.5T涡轮增压发动机，最高热效率为38%；大众EA211 1.5L TSI Evo涡轮增压发动机，最高热效率为37.5%；日产2.0T VC Turbo 可变压缩比发动机，最高热效率为38%～39%。而马自达的SKYACTIV-X发动机，采用超高压缩比和压燃技术，最高热效率号称能达到50%。比亚迪全新推出的骁云-插混专用1.5L高效发动机，最高热效率能达到43%，这么高的热效率是以一种非常极端的方式达到的，它取消了所有的轮系，所有的附属件都是用电来驱动的，不再消耗发动机的动力，机械损耗大大降低，所以热效率就提升了。
很多人在发动机热效率上有一个认知误区，认为发动机热效率是恒定不变的，比如某款发动机热效率是40%，就认为这款发动机在任何工况下，热效率都是40%，这也是某些人吹嘘某国产发动机高热效率的一个理由。
其实，发动机的热效率是随着工况变化而变化的。在绝大多数工况下，发动机的热效率都是非常低的。比如最常见的市区拥堵路况下，发动机的热效率只有百分之二十几；在高速公路上行驶时，热效率可以达到30%左右；热效率最高的工况，是“大负荷、低转速”，比如汽车在爬陡坡时，发动机节气门全开，进气阻力最小，而此时的发动机转速并不高，机械摩擦阻力较小，此时的热效率反而是比较高的。关于这一点，大家可以查看发动机的万有特性曲线，上面燃油消耗率最低的区域，基本就可以看做是热效率最高的区域。有些发动机可以在较宽的区间内保持较高的热效率，而有些发动机热效率最高的区域很窄，这一方面是调教的因素，也与发动机技术与制造水平有关。
那么发动机热效率高，汽车是否就一定省油呢？其实并不一定。热效率较高的发动机，技术水平一般都是比较先进的，发动机本身的经济性也比较好。但是发动机的经济性不等于汽车的经济性，汽车的油耗并不仅仅是由发动机决定的，还有变速箱、底盘、车重等很多因素。所以并不是说所有搭载热效率高发动机的车型都省油。
