Экологические проблемы крупных городов связаны не только с выбросами промышленных предприятий, но и в значительной мере с автотранспортом.
Термодинамический анализ показывает, что двигатель работает в нерациональном режиме. Для увеличения мощности двигателя необходимо увеличить расход топливной смеси, а для этого температура в цилиндре должна быть минимальна. С другой стороны, для того, чтобы развить максимальный к.п.д., необходима максимальная температура в цилиндре. Этот парадокс может повторяться в каждом такте двигателя несколько раз.
Переход на бедные топливные смеси ведет к снижению образования 
.
Использование таких смесей приводит к снижению температуры сгорания топлива, что в свою очередь приводит к понижению мощности двигателя. В таком
случае для возможности использования бедной топливной смеси необходим её дополнительный подогрев, который обеспечит полное испарение топлива.
Осуществление этого процесса возможно с применением тепловой трубы,
которая является основой устройства, называемого «Вапайп», или иными словами испарителя топлива на основе тепловой трубы, последняя используется для
соединения в тепловом отношении выхлопного и впускного (на выходе из карбюратора) патрубков двигателя. В результате использования «Вапайп» теплота
передается от выхлопных газов топливно-воздушной смеси, обеспечивая полное испарение топлива. Результирующее снижение содержания оказано на рисунке.
На рисунке показано изменение концентрации в выхлопных газах обычного автомобильного двигателя окислов азота 
в зависимости от отношения воздух — топливо. Максимальный к.п.д. достигается приблизительно при отношении 15:1, а максимальная мощность - при отношении 12:1. Из рисунка видно, что по мере
увеличения отношения воздух-топливо концентрации проходят через максимум, который в случае более бедной топливной смеси меньше.
Благодаря конструкции, в тепловой трубе может непрерывно осуществляться перенос скрытой теплоты парообразования от испарителя к конденсатору. Этот процесс будет продолжаться бесконечно, если не произойдет закупорка каналов для прохода рабочей жидкости и будет поддерживаться достаточное давление. Таким образом, в тепловой трубе используется цикл «испарение - конденсация».
В процессах испарения и конденсации пара присутствует явление диффузии, которое приводит к направленному переносу массы одного их компонентов системы под действием соответствующей силы.
Закономерности переноса теплоты, с одной стороны, и диффузионного переноса массы, с другой стороны, оказываются в определенных границах аналогичными и рассчитываемыми единообразным способом.
Для того, чтобы рассчитать поток массы при испарении топлива внутри тепловой трубы воспользуемся основным уравнением расчета конвективного массообмена:
Оно определяет смысл коэффициента конвективного массообмена.
Простым методом расчета коэффициента массообмена является использование соответствующего безразмерного соотношения для конвективного теплообмена с подстановкой соответствующих безразмерных комплексов, описывающих процесс массообмена. Безразмерным комплексом, описывающим теплообмен, в который входит коэффициент теплоотдачи, является число Нуссельта:
Аналогичный безразмерный комплекс, описывающий массообмен определяется числом Шервуда:
Безразмерным комплексом, который характеризует отношение переноса количества движения к теплопроводности есть число Прандтля:
Аналог этого критерия в теории называется числом Шмидта:
Число Нуссельта является функцией чисел Рейнольдса и Прандтля:
С учетом подобия между процессами конвективного тепло- и массообмена можно ожидать, что число Шервуда будет аналогичной функцией чисел Рейнольдса и Шмидта:
В нашем случае, перенос осуществляется свободной конвекцией, выражение для коэффициента массообмена можно вывести на основе аналогичной задачи о теплообмене в условиях свободной конвекции и описывается соотношением:
Число Грасгофа для массообмена определяется следующим образом:
где ξ определяется в виде:
Можно ожидать, что для массообмена при свободной конвекции будет справедливо соотношение в виде:
Таким образом, коэффициент конвективного теплообмена в нашем случае равен:
Численный эксперимент с учетом открытой дроссельной заслонки показал, что для испарения топлива потребовалось 2,5 кВт теплоты, переданной тепловой трубой от выхлопного к всасывающему патрубку.