Per eseguire un confronto paritario fra i vari cicli termodinamici, risulta indispensabile prefissare un unico valore per alcune grandezze caratteristiche, comuni ai cicli in esame quali, per esempio, il rapporto di compressione volumetrico, la temperatura massima raggiunta ed il calore unitario introdotto.

CONFRONTO FRA I CICLI OTTO, DIESEL E SABATHÈ

Il grafico rappresentato in figura riporta i rendimenti dei cicli Otto, Diesel a Sabathè, al variare del rapporto di compressione r. Per i cicli Diesel a Sabathè è stato prefissato il valore del rapporto di combustione a pressione costante pari a 2.

Osservando i tre andamenti si nota come, a pari rapporto di compressione, il valore più elevato di rendimento è raggiunto dal ciclo Otto; tuttavia, nella pratica costruttiva, mentre nei cicli Otto di solito non si supera il valore r = 10, nei cicli Diesel a Sabathè esso si posiziona tra 15 e 23. Pertanto questi ultimi, in particolare il ciclo Sabathè, raggiungono i rendimenti maggiori.

Assai significativo è il confronto eseguito tracciando sue medesimi diagrammi (p,v) e (T, S) i tre cicli ideali, a pari rapporto di compressione e pari calore introdotto, ed avendo assunto il punto 1 come partenza e arrivo. Il tratto di compressione adiabatica 1-2 è comune tre cicli; anche 1'estensione delle tre aree racchiuse nel piano (T,S) è uguale per tutti i cicli.

I1 ciclo Otto raggiunge il valore più elevato di pressione e temperate rappresentato dal punto 3, posizionato in entrambi i diagrammi nella zona superiore dei grafici. Questo ciclo, inoltre, scarica la minore quantità di calore Q₀ a bassa temperatura, dato che nel diagramma entropico esso evidenzia area sottesa più stretta: per queste ragioni detiene il rendimento migliore fra i tre cicli a confronto. In conclusione, per ottenere i rendimenti più elevati, occorre raggiungere i più alti valori  possibili di pressione e temperatura, facendo svolgere ai gas la più ampia espansione possibile, in modo da riversare nell’ambiente la minore quantità di calore attraverso i fumi di scarico.

CONFRONTO FRA I CICLI OTTO A CARNOT

Si ipotizzi che i due cicli si svolgono fra le medesime temperature estreme, ricevendo la stessa quantità di calore entrante. Imponendo il punto di partenza 1 comune a entrambi i cicli, si tracciano sul diagramma (T,S) il ciclo Otto fra i punti 1-2-3-4-1 ed il ciclo di Carnot fra i punti 1-2’-3’-4’-1. Le due figure geometriche possiedono la medesima area e raggiungono la stessa temperatura massima T₃.

Il confronto evidenzia due notevoli differenze che vanno a vantaggio del ciclo di Carnot in termini di rendimento:

§         il ciclo di Carnot scarica una quantità minore di calore residuo Q_0, a temperature T₀ rispetto al ciclo Otto; ciò è evidente ponendo a confronto le aree sottese dalle trasformazioni 4'-1 a 4-1: evidentemente il ciclo di Carnot realizza uno sfruttamento migliore del calore introdotto Q₁;

§         il rapporto volumetrico di compressione, realizzato nel corso dell’adiabatica iniziale, è maggiore nel ciclo di Carnot rispetto al ciclo Otto; ciò è evidente ponendo a confronto i segmenti costituiti, rispettivamente, dai punti 1, 2' e 1, 2: si è visto che a un rapporto di compressione maggiore corrisponde un rendimento maggiore