A eficiência térmica é a relação entre a potência mecânica efetiva gerada pelo motor e a potência térmica total liberada pela combustão do combustível. Em outras palavras, ela mede a capacidade do motor de converter a energia química do combustível em trabalho útil.
Nos motores aeronáuticos atuais, essa eficiência varia entre 25% e 30%. Isso significa que apenas uma fração da energia contida no combustível é transformada em potência mecânica, enquanto o restante é perdido na forma de calor, principalmente pelos gases de escape, no sistema de arrefecimento e por perdas mecânicas internas.
Esse índice é considerado baixo quando comparado ao de motores elétricos, que podem alcançar eficiências superiores a 90% devido à ausência de conversão química e térmica. No entanto, nos motores a combustão, as limitações vêm de fatores termodinâmicos, como os ciclos de funcionamento (Otto, Diesel ou Brayton, no caso de turbinas), restrições de materiais e eficiência nos processos de combustão e dissipação de calor.
Apesar disso, avanços contínuos na engenharia de motores buscam aumentar essa eficiência. Exemplos incluem o uso de materiais avançados para suportar temperaturas mais altas, sistemas de combustão mais precisos, como injeção direta de combustível, e o uso de turbocompressores para aproveitar parte da energia perdida nos gases de escape.
Melhorar a eficiência térmica é essencial não apenas para reduzir o consumo de combustível, mas também para minimizar o impacto ambiental, diminuindo as emissões de gases poluentes. Entretanto, atingir altos níveis de eficiência térmica em motores aeronáuticos envolve equilibrar esses ganhos com outros fatores críticos, como segurança, durabilidade e peso.
