像發(fā)動機、發(fā)電裝置、鍋爐裝置等這樣的能量轉(zhuǎn)換裝置，它的有效輸出能量與輸出能量的比值，我們通常稱為熱效率，常用百分比來時表示。發(fā)動機的熱效率是轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械功的熱量與所消耗熱量的比值。而發(fā)動機的有效熱效率是指實際循環(huán)的有效功與所消耗的熱量的比值，用作衡量發(fā)動機經(jīng)濟性能的重要指標。

熱效率單地說就是吃了多少糧和出了多少力的關系。打個比方，一個人在飽餐了高熱量食物后負重行軍5Km，那么提高熱效率要做的就是在保證負重行軍5Km的前提下減少負重，減少高熱量食物的供給。

熱效率公式本身是與有序度指標 熵變 (用簡化的S表示）有聯(lián)系的.即

ηs=A/Q=1 -(T2/T1）編輯不規(guī)范

=1 -(T2/Q1）S ⑷

若當熱機內(nèi)的微觀粒子的運動有序，并向宏觀有序發(fā)展（做功）時，即熵S→0，則（T2/Q1）S→0,

ηs→1

如果微觀粒子的運動無序時，0≤η 1.

如果讓⑷式中的 Q用系統(tǒng)總的可做功的能量表示，即

Q=3PV或Q=U=3PV

則傳統(tǒng)熱機的熱效率

η0=A/Q=PV/3PV

=1/3

他就是傳統(tǒng)熱機效率的一個界限，也就是為什么傳統(tǒng)熱機的效率不易提高的根本原因.

當微觀運動有序時,由⑵，⑶兩式知A=3PV，故新式有序動力機的效率

ηs=A/Q=3PV/3PV

=1

顯然， 熱 機（發(fā)動機）效率是可以達到或趨向理想值100%的.

根據(jù)熱力學第二定律可以推知所有熱力循環(huán)中效率最高的是卡諾循環(huán)。由于卡諾循環(huán)在電廠發(fā)電實際應用中難以實現(xiàn)，實際采用的應該盡可能接近卡諾循環(huán)?？ㄖZ循環(huán)的效率有個公式，它認為吸熱過程溫度越高，放熱過程溫度越低，熱效率就會越高。在電廠中除了盡可能提高蒸汽參數(shù)、提高凝汽器真空外，還會采用再熱回熱等各種手段來達到以上效果。

除了卡諾循環(huán)以外還有另外的可逆循環(huán)。總之提高循環(huán)熱效率的總方針應該是首先使循環(huán)方式盡可能接近可逆循環(huán)，盡可能減少不可逆損失，并適當改造循環(huán)，使它在適應實際應用的同時具備較高的熱效率。

近年，本田破天荒地把熱效率提升至40%，這一技術的實現(xiàn)，在汽油發(fā)動機進化史上具有里程碑意義。發(fā)動機是將混合氣燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為動能的一種裝置，混合氣燃燒產(chǎn)生的熱量并不能完全轉(zhuǎn)化為動能，而這個轉(zhuǎn)化率就是發(fā)動機的熱效率。計算熱效率是一個非常復雜的過程，但熱效率提升帶來的發(fā)動機性能提升卻是顯而易見的，首當其沖的便是油耗的降低及功率的提升。

由于發(fā)動機機械結(jié)構(gòu)及材料的限制，其熱效率一直維持在30%左右，很大一部分都是以熱量的形式白白被浪費掉了，之前本田的地球夢技術將發(fā)動機熱效率提升到了38%時，已經(jīng)讓整個汽車行業(yè)為之咋舌，這也是為什么在開篇時筆者認為豐田Dynamic Force Engine發(fā)動機將熱效率提升至40%是一件革命性的事件。

眾多的試驗證明，混合氣在氣缸內(nèi)的流動形狀會影響到發(fā)動機的熱效率，對此，豐田提出了strong tumble flow的概念即強勁湍流，也被媒體稱作滾流，湍流的好處就是可以讓混合氣更加充分地燃燒。

為了獲得更好的湍流效果，豐田對原有的發(fā)動機進行了多項改進，如進氣門夾角由原來的約31°增大為約41°，氣缸的缸徑和沖程由原來的90mmX98mm改變?yōu)?7.5mmX103.4mm，改變了原來的進氣門座形狀并采用激光熔覆進氣門座，使用多孔直噴噴油嘴……

經(jīng)過上述改進，可以讓進氣在氣缸內(nèi)有更強的渦旋式流動，這不但可以讓噴油嘴噴出的混合氣在氣缸中充分的汽化、混合，同時火花塞點火時湍流將迅速充滿整個燃燒室，不僅有助于混合氣的完全燃燒，還有利于能量的釋放，發(fā)動機的熱效率自然會得到提升。