目前，柴油發動機的熱效率大約是40％到45％，美國能源署（DOE）設定了55％的目標，到2020年末，這一目標將有可能兌現，新技術不僅提高柴油發動機的工作效率，而且還能夠利益最大化。關于這個問題，有以下四點技術，很有可能在未來影響到柴油發動機的熱效率。

傳統的柴油發動機

1、發動機小型化

小型化指發動機排量降低，但輸出功率不變。這樣更適合應用于較小的非公路設備上，當然在某些設備中降速控制也是一種可能，以實現效率的提高。例如，只要把發動機的轉速下降到200，就有可能帶來改善燃料經濟性1%至3%。

2、余熱回收

大約有一半的發動機產生的能量是廢熱，這其中又有一半的熱能被浪費。從這個角度看，余熱回收可利用的空間極大。目前能量回收有兩個方法：直接和間接。直接通過使用熱電發電機把廢熱轉換為電能；間接最常見的是蘭金循環，原理是使用廢熱來產生蒸汽，再利用蒸汽帶來的動能發電。技術人員仍在積極的尋求其他解決方案，用較低的材料和成本、體積來實現熱電轉換。

3、可變氣門技術

這種技能類似于轎車發動機上的技能，更多的應用于大型柴油發動機配件上。與其他技能比較，可以更容易的實現增大燃油功率，提凹凸轉速下的扭矩輸出。目前這一技術正在被重點研究。

4、閉環燃燒操控

閉環燃燒操控的概念是實時監控整個燃燒的進程。帶來的是系統復雜性的增加，這會帶來穩定性的危險隱患，例如傳感器有必要深化到氣缸內部去探查壓力和溫度，還有必要可以快速的處理數據，這還意味著本錢的增加。

以上這些，只是在日趨嚴苛的法規下催生出來的一些技術，無論何時，柴油發動機的燃燒效率都是一個技術方向，所以在全球排放要求越來越嚴苛的局勢下，柴油發動機的燃燒效率會越來越高。