發動機熱效率是衡量發動機性能的關鍵指標，它指的是發動機將燃料（如汽油或柴油）燃燒產生的熱能轉化為有效機械功的比例。例如，如果熱效率為40%，意味著燃料中40%的能量被用于驅動車輛，而其余60%以熱損失、廢氣排放等形式浪費。

發動機的熱效率永遠無法達到100%，這主要受限于熱力學定律和實際工程因素。根據熱力學第二定律，任何熱機在能量轉換過程中都會產生不可逆的損失，例如熱量不可避免地散失到環境中，導致部分能量無法被利用。燃油燃燒過程本身不完善：燃料在氣缸內燃燒時，部分能量以高溫廢氣的形式排出，同時發動機的摩擦、冷卻系統以及車身附件（如空調和電子設備）也會消耗額外能量，進一步降低效率。燃料的化學能無法完全釋放，燃燒產物如二氧化碳和水蒸氣會帶走部分熱能。因此，盡管現代發動機通過技術優化（如渦輪增壓和混合動力系統）可將熱效率提升至40-50%，但受物理規律和實際約束，100%的熱效率是無法實現的。