Как увеличить КПД теплового двигателя?

Французский ученый Карно теоретически доказал, что

максимально возможный КПД теплового двигателя при температуре нагревателя и температуре холодильника выражается формулой

Из этой формулы следует, что для повышения КПД надо уменьшать отношение Теоретически этого можно достичь двумя способами: либо понижая температуру холодильника либо повышая температуру нагревателя Однако поскольку температура холодильника не может быть ниже температуры окружающего воздуха, реально увеличивать можно, только увеличивая температуру нагревателя Но и тут возникают ограничения: например, температура нагревателя не может превышать температуру плавления материалов, из которых изготовлен двигатель.

Приведенная выше формула — это формула для максимального КПД теплового двигателя. Такой КПД мог бы иметь идеальный тепловой двигатель, в котором полностью отсутствует трение, а также отсутствуют «посторонние» потери тепла. Однако в любом реальном двигателе есть и трение, и потери тепла. Поэтому реальный тепловой двигатель имеет намного меньший КПД, чем максимально возможный. Например, для двигателя внутреннего сгорания а реальный КПД — всего около 20%. Дизельные двигатели имеют КПД около 40%.