在热机中，卡诺循环具有最高的理论热效率；在一定压缩比下，柴油机循环与奥托循环相比效率更低；然而柴油机能够在更高的压缩比下工作，因此热效率更高。如果奥托循环发动机能在高压缩比下工作，或者柴油机能够使用奥托循环那样的定容燃烧，发动机的热效率将会更高。阿特金森循环能够利用大的膨胀冲程做更多的功，减少废气能量损失。研究了一种混合循环，旨在提高转子发动机的热效率。
   
高效混合循环（HEHC）是一种采用柴油机循环、奥拓循环和阿特金森循环的热力循环。本文利用转子发动机实现了高效混合循环，主要包括4方面：空气压缩比大，喷射燃油，压燃混合气（Diesel）；定容燃烧（Otto）；超膨胀循环（Atkinson）；通过喷入水，产生水蒸汽降低气缸内部温度（Rankine）。
    
研究发现，在相同的压缩比下，HEHC比Otto和Diesel循环更有效，提高压缩比时这种效果更加明显。定容燃烧允许更高的发动机转速，增加了功率密度。理论循环分析表明，与柴油机循环和奥托循环相比，HEHC的效率分别增加19%和17%。