内燃機関の理想的なサイクルにはアトキンソンサイクルの他に何かあるのでしょうか？

darasshさんへ >理想的なサイクル何と言っても「カルノーサイクル」ではないでしょうか。
d(^^;) 但し、未だ誰も、どんな構造で実現したら良いか判っていません。
(苦笑) 是非、ググって下さいナ。
確かコレで、熱効率の限界は88%と計算されていたと思います。
地球上で、第三世代のコンバインドサイクル発電と熱効率の王座を競い続けているのがこちら。
http://www.khi.co.jp/knews/backnumber/bn_2006/pdf/news141_02.pdf これでも未だ、60%には届かないんじゃないでしょうか。
車載出来る規模(サバテサイクル)に成ると、同じ「ディーゼル」を標榜していても、ずっとずっと落ちます。
で、小型軽量大出力を狙う、小型自動車向けのパワーユニットには、 K-ミラーサイクルでしょうか。
発案者はこのお方 (-人-) https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%85%BC%E5%9D%82%E5%BC%98 先ず、アトキンソンさんが134年も前に、あの複雑なクランク軸のエンジンを考え出します。
が、当時は熱効率Upでは無く、低圧縮比な為に大きな燃焼室に居残ってしまう排ガスを、少しでも追い出したかった為の構造、の様です。
が、あれでは安く、そして高回転型にして高出力化出来ません。
ので、単純 or 基本的なオットーサイクルに置いて行かれて廃れちゃう。
65年後。
北米の、天然ガスエンジンで発電機を作るノルドバーグの技術者だったミラ−さんが、スロットルバルブ以外に、負荷急変時の出力調整策として、吸気弁閉じ時期を変えて吸気行程長を長短する事、を考えつきます。
これが結果的に、あの複雑なクランク軸を使わなくても、高い膨張比を実現させる事が出来た、と考えられたのです。
(圧縮比は予混合燃焼の自己不正着火の限界で決まって来るが、理想の膨張比はこれより高い為) 充填効率が最大に成るバルブタイミングより遅く迄、吸気弁を開けていると、一度吸入された新気がポートに吐き戻されます。
結果、圧縮比を下げた事と等価に成る。
のですが、これは実質的な排気量を少なく絞っちゃった事でもありますので、低出力に泣く結果と成ります。
よって、プリウスでは電動補助を加えて、ハイブリッドとして成立させた訳です。
d(^^) じゃあ、エンジンだけで成立させるには? 過給しましょう。
過給して出力Upし、Upした分だけ排気量を小さくする。
なら、ピストンとシリンダーの擦動面積と言う、各種摩擦損に占める割合の大きい物をググッと減らせる。
から熱効率(=燃費)も良く成る。
のが「ダウンサイジング」の目論見ですが、オットーサイクル + 過給では、過給圧を活かすべく圧縮比を下げた事が、膨張比低下にも成ってしまい、結果として燃料冷却で物凄い泣きを見ました。
膨張比を大きく取ったまま、圧縮比だけを下げて行く。
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ので、・理想の高膨張比14を達成・スロットルバルブを廃止し、吸気弁閉じ時期連続可変機構での出力と過給圧の調整への移行・内部圧縮を持つ事で高効率な機械式過給器の併用の3点を同時に、全て採用したガソリンエンジンの実現が待望されているのです。
兼坂式アトキンソンサイクルミラーシステムでは長ったらしいので、略してK-ミラーサイクル、と言う訳なのでした。
理想の(高)膨張比ですから、ディーゼルと比肩します。
(ディーゼルも低圧縮比14化の波が押し寄せています) 機械式過給器によって、アイドル回転から大気圧の2倍と言う高過給圧を常用し、その分は排気量を半分と言った大胆なダウンサイジングを断行して、ピストンとシリンダーの擦動面積という、摩擦損上に占める割合の大きい物を半減させます。
高膨張比で排気温が十分に下がるので、(旧技術で大問題だった)高過給圧でも燃料増量冷却(含気化潜熱)が不要です。
部分負荷域でディーゼルに負ける最大の要因だったスロットル損が無くなりますから、ここでもディーゼルと比肩する効率に成ります。
ダウンサイジングでエンジンルームに余裕が生じるなら、Turboも加えて排気エネルギーの回収もやると好ましいでしょう。
吸気弁閉じ時期可変で出力と過給圧を一緒に無駄無く制御するので、高過給圧を与えられれば与える程、熱効率は向上して行くと言う、嬉しい結果と成ります。
(実質的な可変圧縮比エンジンの実現) という事で、1つの究極、は既に特許化されているのでした。
加えるなら、筒内直噴も在るでしょうし、NOx吸蔵触媒の併用で、燃費best混合比の常用化も在るでしょう。
でも、もっと根源的な物も、、、と言う話は、こちらの追加補足をご一読頂ければ幸いです。
http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q13133981928