Чтобы двигатель работал с максимально возможной отдачей, нужно поднять до максимума его термическую эффективность. Чтобы получить «идеальный» двигатель нужно, чтобы он работал без потери тепла; фактически это не возможно, но, приблизив эффективность к максимальному значению, можно получить более мощный двигатель. При сгорании топлива выделяется тепло, оно расширяет в объёме продукты сгорания, которые впоследствии толкают поршень. Но тепло частично рассеивается на металлические поверхности, находящиеся вокруг. Это ведёт к излишнему нагреванию двигателя и частичной растрате топлива. Поэтому очевидно, что, если уменьшить расход тепла на нагрев двигателя и пустить его на работу поршня, то можно значительно сэкономить. Существует несколько способов улучшения термической эффективности. Очевидно, что первый из них – взять менее теплопроводимые металлы для головки блока цилиндров, так как именно там идёт основная потеря тепла. Если взять алюминиевые головки (высокая теплопроводность), результатом будет более высокая сила сжатия и уменьшение чувствительности к детонации, ещё алюминий получает больший прирост при изоляции тепловым барьером, но мощность заметно снизится, так как произойдёт потеря тепла в водяной рубашке. Если же взять чугун (низкая теплопроводность), то результат изменится в обратную сторону, соответственно повысится мощность. Примечание: чугун отлично подходит двигателям с низкой степенью сжатия.
