如果内燃机的热效率超过100%，就意味着我们的科技突破到了另一个层次。

简单来说，内燃机不可能在标准水平下达到100%的热效率。100%的热效率意味着燃料燃烧产生的热量没有任何形式的损失，这是不现实的。在能量转移的过程中，损耗是不可避免的！

当内燃机热效率达到100%时，就会失去暖风车的暖风。其实就是利用发动机排出的余热加热空气来实现的。所以，只要发动机热量以任何形式散发，热效率永远达不到100%！

现在极限热效率只有40%(混动版是41%)，这是峰值热效率。其实内燃机的热效率是根据实际情况不断变化的！如上图所示，40%的热效率只是低于特定的发动机转速和负荷，而平均热效率只有35%左右，也就是说损失了65%左右的热量。

我们来看看这65%的热量是怎么流失的，不流失会怎么样！

转换机械能:平均消耗35%的热量。

排气耗热量:平均30%耗热量。

冷却系统耗热量:平均30%耗热量。

发动机表面散热:消耗热量10%左右。

在内燃机中，燃料燃烧产生的热量全部被上述四个路径消耗掉，除了机械能的转化是合理消耗外，其他三个都是浪费；别浪费了好吗？

如果不浪费这部分能量，发动机的运转大概还能持续几分钟，因为如果没有冷却系统的加持，燃料燃烧产生的高温会形成热量积聚，很容易融化发动机，那么是否需要全新的耐高温材料来建造机器呢？当燃料在缸内燃烧时，火焰核心温度接近2000开尔文(甚至更高)，可换算成1727摄氏度左右。而铁的熔点只有1538摄氏度，所以燃烧产生的热量如果不被冷却系统带走，很容易导致热量积聚，从而损坏发动机；我们车的发动机之所以没有被融化，其实是靠冷却系统帮助散热，因为缸壁外侧和缸盖外侧都是冷却液；所以不管燃油在燃烧时产生多大的热量和温度，都能被燃烧室和气缸盖外的大量冷却液迅速带走，所以气缸壁的最高温度只有100°C以上！这可以确保发动机不会熔化。

但是由于这个散热系统的存在，消耗了至少30%的热量，热效率必然达到100%，所以100%的热效率其实是不可能达到的！前提是必须用一种全新的材料来制造发动机。这种材料至少要有耐高温的能力，而不仅仅是1727度。因为没有冷却系统持续蓄热造成的高温不仅仅是1727度，材质很重要。所以，如果未来内燃机实现100%的热效率，必然会带来材料的全面更新，就现有材料而言，这是做不到的！

热效率100%时，排气温度接近环境温度的汽车尾气带走的热量是惊人的，至少占30%左右。如果我们希望热效率达到100%，那么这30%的热量是不能损失的，所以我们只能提前回收废气携带的所有热量(不可能取消废气)，所以我们需要有一个强大的能量回收装置来完全回收废气中的热量。然而，根据开尔文对热力学第二定律的描述，从单一热源获取热量，并在没有任何其他影响的情况下完全转化为有用功是不可能的。简单来说，即使是最先进的能量回收装置，也不能完全吸收热量，完全转化为有用功，所以肯定还有其他影响！也就是说，未来即使有这么先进的能量回收装置，可以吸收废气100%的热量，仍然没有办法全部转化为有用功。既然不能全部转化为有用功，还是会造成一定的热量损失！

所以100%热效率的内燃机是造不出来的，实际上只是一个美好的设想。即使我们能克服材料、科技的约束，也无法突破那些热力学定律的约束。我们今天拥有的内燃机源于热力学定律，如果走这条路是不可能突破热力学定律的约束的。

所以这里有一个古老的悖论，就是今天的内燃机完全遵守传统的热力学定律，内燃机未来的发展目标是打破热力学定律？基于热力学定律的机器一定要打破热力学定律吗，所以是悖论？所以热效率100%的内燃机在这个平面上是不存在的！