Sistem pembakaran mesin adalah inti dari setiap inovasi dalam peningkatan efisiensi kendaraan yang sedang berlangsung saat ini. Cara bahan bakar terbakar di dalam silinder menentukan seberapa banyak energi kimia yang berhasil dikonversi menjadi energi mekanis. Setiap persen peningkatan dalam efisiensi termal menghasilkan penghematan bahan bakar yang signifikan dan pengurangan emisi yang berarti.
Inovasi pembakaran terkini yang paling revolusioner adalah teknologi HCCI atau Homogeneous Charge Compression Ignition. Teknologi ini menggabungkan keunggulan diesel dan bensin dalam satu mesin dengan cara membakar campuran udara-bahan bakar yang sangat tipis tanpa percikan busi. Hasil ujicoba laboratorium menunjukkan potensi peningkatan efisiensi hingga tiga puluh persen dibandingkan mesin bensin konvensional biasa.
Efisiensi mesin yang lebih tinggi dicapai salah satunya melalui penerapan rasio kompresi variabel atau Variable Compression Ratio. Nissan adalah produsen pertama yang berhasil mengkomersialisasikan teknologi ini dalam mesin produksi massal beberapa tahun lalu. Dengan menyesuaikan rasio kompresi secara dinamis sesuai kondisi beban, mesin bisa selalu beroperasi pada titik efisiensi optimal.
Teknologi pembakaran langsung atau direct injection yang kini sudah umum terus disempurnakan dengan generasi yang semakin presisi. Injector generasi terbaru mampu menyemprotkan bahan bakar dalam tetesan yang semakin kecil dan dengan pola semprotan yang sangat teroptimasi. Atomisasi bahan bakar yang lebih baik menghasilkan campuran yang lebih homogen dan pembakaran yang lebih sempurna dan lengkap.
Inovasi pembakaran juga mencakup sistem yang memanfaatkan panas gas buang yang biasanya terbuang percuma. Waste heat recovery atau exhaust heat recuperation menangkap energi panas dari gas buang dan menggunakannya untuk memanaskan intake atau menggerakkan turbin tambahan. Teknologi ini yang sudah lama digunakan di kapal dan pembangkit listrik kini mulai diadaptasi untuk aplikasi kendaraan.
Pre-chamber combustion adalah teknologi yang dipinjam dari dunia motorsport Formula 1 yang mulai memasuki kendaraan produksi. Ruang pra-bakar kecil menghasilkan jet api yang sangat energetik ke ruang bakar utama sehingga pembakaran berlangsung lebih cepat dan lebih sempurna. Hasil yang didapat adalah efisiensi yang jauh lebih tinggi sekaligus emisi yang jauh lebih bersih dari mesin konvensional.
Mesin efisien masa depan kemungkinan besar adalah mesin hybrid yang menggabungkan teknologi pembakaran terbaik dengan motor listrik. Mesin pembakaran yang beroperasi selalu di titik efisiensi puncak sementara motor listrik menangani variasi beban adalah formula yang sangat menjanjikan. Pendekatan ini memaksimalkan keunggulan masing-masing teknologi sambil meminimalkan kelemahan yang dimiliki masing-masing secara individual.