내연기관의 열효율을 개선하는 것은 몇 가지 기본적이고 실질적인 한계로 인해 매우 어렵습니다.
열역학적 한계:
내연기관은 열역학 법칙-특히 카르노 효율 한계의 적용을 받습니다. 이상적인 조건에서도 연료에서 발생하는 열의 일부만이 유용한 일로 변환될 수 있습니다. 에너지의 대부분은 배기 및 냉각 시스템을 통해 필연적으로 폐열로 손실됩니다.
기계적 및 마찰 손실:
효율성이 증가함에 따라 마찰, 펌핑 손실 및 기생 손실(워터 펌프 또는 교류 발전기와 같은 구성 요소로 인한)이 이미 현대 엔진에서 크게 최소화되었기 때문에 추가 개선은 한계가 됩니다.
재료 제약:
열 효율이 높을수록 일반적으로 더 높은 연소 온도와 압력이 필요하므로 극한 조건을 견딜 수 있는 고급 소재가 필요합니다. 이러한 재료는 비싸거나 아직 상업적으로 실행 가능하지 않을 수 있습니다.
배출량 상쇄-:
희박-연소-와 같은{0}}효율성을 향상시키는 기술은 산화질소(NOx) 배출량을 증가시킬 수 있습니다. 더 엄격한 배기가스 규제로 인해 제조업체는 효율성 극대화보다 청정 연소를 우선시해야 하는 경우가 많습니다.
수익 감소:
최신 엔진은 이미 상대적으로 높은 효율성(일부 하이브리드의 경우 최대 40~45%)을 달성했습니다. 추가 개선 사항은 점점 더 복잡해지고 비용이 많이 들며 실제 운전에 미치는 영향이 줄어듭니다.-
결과적으로 많은 제조업체는 에너지 변환이 전반적으로 더 효율적일 수 있는 전기화로 초점을 옮기고 있습니다.
