吸気と排気はバルブ形状やバルブ数、その開閉のタイミングに依存するので、それらを改善することが第一の手段である。一般的にバルブ径は大きい方が良いが、大きくするとバルブの重量が増加してしまうというトレードオフがある。その対策として小径のバルブを複数利用するという方法もある。また、最近はバルブ開閉のタイミングを制御して、吸気と排気が最適に行われるようにする可変バルブ機構を備えたものもある。自然吸気エンジンにおいては、吸気系のジオメトリーによって動的効果が決まり、体積効率に大きな影響がある。吸気ポート管長に依存する慣性（過給）とそれに付随する脈動、インマニ上流の共鳴効果が知られており、エンジンの求められる性格に応じて設計がなされる。半世紀以上前にはスリーブバルブが用いられることもあった。スリーブバルブはバルブが二重の円筒状になっており、一方がクランク軸と連動して回転し、両方に開けられたバルブ口が一致したときに吸気や排気が行われるという構造であった。この方式を採用すると重量の増加なくバルブ（開口面積）を大きくしやすいというメリットがあったが、機構が複雑になるため他の方式が発展した現代ではほとんど用いられていない。動弁系の改良の他、最も良く取られる方法は過給機を利用することである。通常、吸気はピストンが下方に移動する際に生み出される負圧を利用しているが、過給機を使うと空気の圧力が高まって燃焼室内に吸い込まれやすくなる。また、1度に燃焼室内に入る気体分子数（物質量）も多くなる。その他、エキスパンジョンチャンバーを設けて体積効率向上を図る場合もある。これを利用すると排気時は排気ポート側に負圧がかかるために排気が促進され、逆に吸気時は正圧がかかるために新気が排気ポートから漏れることを防いでくれる。
UCLは1826年「ロンドン ユニヴァーシティ」(London University) の名称で設立された。哲学者ジェレミ・ベンサムがUCLの建学の父であり、UCLの発展に大きな影響を与えた。ベンサムは、高等教育の大衆化を強く唱え「すべての人に開かれた大学を」と、UCLを開学した。当時のオックスフォード大学・ケンブリッジ大学が、男性・イギリス国教徒・貴族出身者という差別的な入学条件を設けていたのに対して、UCLはイギリスで初めて平等な基準によって女性を受け入れ、宗教・政治的思想・人種による入学差別を撤廃した。このような歴史から、UCLは自由主義・平等主義の大学として知られている。UCLは当初からユニヴァーシティ（カレッジとは区別される）として設立された。これに対して、既得権益を失うことを恐れたオックスフォード大学・ケンブリッジ大学は、様々な圧力をUCLにかけ、大学としての地位を剥奪しようとし、また、イングランド国教会は、その無宗教にもとづく設立を理由に、学位を授与するのに必要な王立憲章 (Royal Charter) を認可することに反対した。しかし、UCLは1836年11月28日に王立憲章を獲得し、ユニヴァーシティ・カレッジ、 ロンドン(University College, London) として大学法人の地位を得た。同日、UCLの修了生に対する学位の授与などを目的とするユニヴァーシティ・オヴ・ロンドン(University of London)の設立を認める王立憲章も出された。このUCLの無宗教性は、イギリスと大学と学問の発展にも大きな影響を与えている。例えば、チャールズ・ダーウィンの『進化論』は、当時のキリスト教思想を真っ向から否定するこのとになるため、キリスト教研究を目的として設立された、オックスフォード大学・ケンブリッジ大学で発表することは許されなかった。したがってダーウィンは、当時唯一の無宗教大学のUCLで『進化論』を発表することになった。薩摩藩留学生が聴講生として学んだ1860年代半ばごろは、法文学部と医学部で構成され、学生総数はその2学部で約450名あり、これに予科が付属していた。このUCLの無宗教性は、現在でもUCLのキャンパス内の建築様式にも見て取ることができる。イギリス国内の多くの伝統校の建物が、教会建築に多く用いられる荘厳なゴシック様式であるのに対し、UCLの建物はモダンな様式であったり、一般の民家を改装したものが多く、非常に質素で経済的なものである。それはベンサムの大学の大衆化という思想を、キャンパスに反映させたものとされている。このような一種型破りなUCLの発展の歴史は、伝統校から多くの批判をうけ、現在でもイギリスでは、ある種独特な大学として認識されている。古くからUCLが、「ガウアー通りの無神論者」(Godless Scum of Gower Street) という有名な形容句で揶揄されてきたのも、こうした歴史背景からである。また、UCLの平等主義は、イギリスで初めて学生自治会 (Students' Union) を生んだ。現在でも自治会の活動は非常に盛んで、多大な影響力をもっている。例えば2002年のUCLとインペリアル・カレッジ・ロンドンとの合併提案は、学生自治会の拒否権の発動により阻止された。さらにUCLの自由主義は、新たな学問領域を広げる原動力になった。地理学、動物学、化学、応用化学、エジプト学、応用電気工学、英文学、フランス語、ドイツ語、イタリア語、パピルス古文書学、音声学は、UCLがイギリスで初めて大学教育を始めた分野である。このように、UCLの無宗教性・自由・平等主義は、イギリスの大学教育に多大な影響を与えた。また、UCLの統計学部は歴史が古く、1911年にカール・ピアソンらが中心となって創設した応用統計学部（The Department of Applied Statistics）が起源となっている。フランシス・ゴルトン、チャールズ・スピアマン、ロナルド・フィッシャー、エゴン・ピアソンなどを輩出し、統計学の発展に大きく貢献している。1907年、UCLはロンドン大学 (University of London) に移管され、一旦は独立法人としての地位を失った。この3年後の1910年には、キングス・カレッジ・ロンドン (King's College London, KCL) も同様にロンドン大学に吸収された。1977年、UCLは王立憲章によって再度独立法人となり、大学の名称がユニヴァーシティ・カレッジ・ロンドン(University College London) に改められた。今日までに、多くのカレッジがロンドン大学に加盟し、現在では19のカレッジ・スクール・インスティトゥートからなる、巨大な大学連合となった。2005年9月に、UCLはロンドン大学連合から独立して学位を授与する権限を枢密院から認可された。現在UCLは、ロンドン大学連合の一員としての地位を維持しつつ、UCLの学位を授与している。ロンドン大学の中でもまたその位は一位を確立していると言っても過言は無い。