提高内燃机的热效率的方式有几种，首先通过燃烧室和活塞顶部的各种特殊形状设计来实现分层燃烧和稀薄燃烧，进气气门也需要改进，通过优化气门和进气道口形状形成了强力的滚流，同时需要调整缸内直喷喷油嘴的位置和喷油方向，以及燃烧室的形状。就像点火扇风，加快燃烧的速度，比如将滚流比从1升到3，节油效果有明显的改变。
其次通过降低发动机活塞、连杆的重量来减少转动负荷，轻量化是提升热效率的一个关键因素，活塞和连杆的重量越轻，运动惯量越小，车企削减活塞裙部的材料达到减重的效果。同时需要改进气缸壁的处理工艺，气缸壁涂层也是一个优化点，减少活塞/活塞环与气缸壁之间的摩擦系数，活塞上下运动更轻松，效率自然增加。