熱力學(xué)主要研究熱能與機械能和其他能量之間相互轉(zhuǎn)換的規(guī)規(guī)律及其應(yīng)用，生活中通過熱量的增減來帶來機械效果或者依靠機械作用帶來熱量改變的都是熱力學(xué)的作用。在汽車中就主要是發(fā)動機和車載空調(diào)中。

汽車的發(fā)動機是一種將內(nèi)燃機是通過燃料的燃燒，把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，再將熱能轉(zhuǎn)化為機械能的熱力機械。它將空氣與汽油以一定的比例混合成良好的混合氣，在吸氣沖程被吸入汽缸，混合氣經(jīng)壓縮點火燃燒而產(chǎn)生熱能，高溫高壓的氣體作用于活塞頂部，推動活塞作往復(fù)直線運動，通過連桿、曲軸飛輪機構(gòu)對外輸出機械能。當(dāng)噴出霧狀油和空氣混合打火后產(chǎn)生幾乎爆炸的效果，使得發(fā)動機內(nèi)的壓力急劇升高，活塞推動軸承運動使得發(fā)動機的主軸獲得推動力，也就是讓發(fā)動機轉(zhuǎn)動起來，從而使汽車行駛。 

汽車的最基本動力就是燃燒的內(nèi)能，所以通常提高發(fā)動機效率的方法就是定期更換機油史燃燒性高提高效率 ，使用高純度汽油。同時我們也能適當(dāng)提高發(fā)動機生產(chǎn)的可承受壓力來提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。通常我們見到的發(fā)動機都是往復(fù)式的，但是在賽車或者其他特殊車輛中可能也能使用轉(zhuǎn)子發(fā)動機或者其他的多缸發(fā)動機。雖然形式有不同，但是實際上原理相同，都是依靠燃料燃燒導(dǎo)致壓力周期性上升來產(chǎn)生的。