在新能源汽车大行其道的时代和双碳的国际大背景下，传统内燃机汽车的节能减排压力剧升，热效率提升成为了节能减排的重要技术路径，行业熟知的柴油发动机热效率，对于动力性、节油降耗、环保等综合性能与品质的提升有重要意义，热效率越高，燃油消耗越少，节能减排的效果就越显著。目前，公认柴油发动机最高热效率大约为46%，这一数值每突破0.1个百分点，都将意味着行业取得巨大的进步。而在中国，潍柴在柴油发动机上做的非常出色的发动机厂家，在2020年，潍柴发布了全球首款突破50%热效率的商业化柴油机，热效率达到50.26%，并制定了向柴油机55%热效率目标迈进。为提高热效率和降低发动机碳排放，可通过优化燃烧、减少损失、后处理优化和余热回收等技术去实现。
根据理论的计算，如果将热效率从50%继续提高到55%，柴油发动机的油耗将下降17%，相对应碳排可减少17%，热效率的提升对节能减排的效果显著。
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优化燃烧
优化燃烧主要通过燃烧过程优化、喷油优化、进气优化和传热优化等方式综合实现。
1.1 燃烧过程优化可通过提高压缩比、燃烧室结构优化 、均质充量压燃燃烧HCCI 和燃油反应活性控制压燃技术RCCI等技术实现。一般来说，压缩比越高的发动机功率越大，效率越高，燃油经济性方面也会好一些。如压缩比由18.5提高到20.5，油耗相应降低1%~3%。HCCI是均匀的可燃混合气在气缸内被压缩直至自行着火燃烧的方式。随着压缩过程的进行，气缸内的温度和压力不断升高，已混合均匀或基本混合均匀的可燃混合气多点同时达到自燃条件，使燃烧在多点同时发生，而且没有明显的火焰前锋，燃烧反应迅速，燃烧温度低且分布较均匀，因而，只生成极少的NOx和微粒（PM），在低负荷时具有很高的热效率。
1.2 喷油优化可通过提高喷油压力、增加喷油次数、可变喷油规律、优化喷孔设计、加强燃油雾化和提高喷油速率等技术实现。在全负荷工况，通过提高喷油压力来增加燃油速率比增大喷孔直径更有优势，这主要是由于较小的喷孔直径可以改善空气卷吸。当发动机的热机负荷受到更大限制，且有增压系统时，提高喷油压力体现的优势更加突出。
