El ciclo Miller es un ciclo termodinámico utilizado en motores de combustión interna de cuatro tiempos .
El ciclo Miller fue propuesto en 1947 por el ingeniero estadounidense Ralph Miller como una forma de combinar las virtudes del motor Atkinson con el mecanismo de pistón más simple del motor Otto . En lugar de hacer que la carrera de compresión sea mecánicamente más corta que la carrera de potencia (como en el clásico motor Atkinson, donde el pistón se mueve hacia arriba más rápido que hacia abajo), a Miller se le ocurrió la idea de acortar la carrera de compresión a expensas de la carrera de admisión. , manteniendo la misma velocidad de subida y bajada del pistón (como en el clásico motor Otto).
Para hacer esto, Miller propuso dos enfoques diferentes: cerrar la válvula de admisión mucho antes del final de la carrera de admisión (o abrirla más tarde del comienzo de esta carrera), o cerrarla significativamente más tarde del final de esta carrera. Los ingenieros se refieren al primer enfoque como "ingreso acortado" y al segundo como "compresión acortada". En última instancia, ambos enfoques dan lo mismo: reducir la relación de compresión real de la mezcla de trabajo en relación con la geométrica, mientras se mantiene la misma relación de expansión (es decir, la carrera de la carrera de potencia sigue siendo la misma que en el motor Otto). , y la carrera de compresión, por así decirlo, se reduce, como en Atkinson, solo que no se reduce en el tiempo, sino en el grado de compresión de la mezcla).
Así, la mezcla en el motor Miller se comprime menos de lo que debería en un motor Otto de la misma geometría mecánica. Esto permite aumentar la relación de compresión geométrica (¡y por lo tanto la relación de expansión!) por encima de los límites impuestos por las propiedades de detonación del combustible, llevando la compresión real a valores aceptables debido al "acortamiento del ciclo de compresión" descrito anteriormente . En otras palabras, para la misma relación de compresión real (limitada por la resistencia a la detonación del combustible del motor), el motor Miller tiene una relación de expansión significativamente más alta que el motor Otto. Esto hace posible utilizar más plenamente la energía de los gases que se expanden en el cilindro, lo que, de hecho, aumenta la eficiencia térmica del motor, asegura una alta eficiencia del motor, etc.
El beneficio de aumentar la eficiencia térmica del ciclo Miller en relación con el ciclo Otto viene con una pérdida de potencia máxima para un tamaño (y masa) de motor determinado debido a la degradación del llenado del cilindro. Dado que se necesitaría un motor Miller más grande que un motor Otto para lograr la misma potencia de salida, el beneficio de aumentar la eficiencia térmica del ciclo se gastará en parte en pérdidas mecánicas ( fricción , vibraciones, etc.) que aumentan con el tamaño de el motor.
El control por computadora de las válvulas le permite cambiar el grado de llenado del cilindro durante la operación. Esto permite exprimir al máximo la potencia del motor, con un deterioro del rendimiento económico, o conseguir una mayor eficiencia con una disminución de la potencia.
Un motor de cinco tiempos resuelve un problema similar , en el que la expansión adicional se lleva a cabo en un cilindro separado.
Este tipo de motor se utilizó por primera vez en barcos y unidades estacionarias de generación de energía, y luego también se instaló en algunas locomotoras diesel-eléctricas, como la clase GE PowerHaul. Mazda utilizó el ciclo Miller en los motores de la serie K bajo la marca KJ-ZEM V6 en el modelo de automóvil comercial Mazda Xedos 9, también conocido como Mazda Millenia ( EE . UU .) Y Eunos 800 ( Australia ). Posteriormente, Subaru utilizó un motor que funcionaba con estos ciclos (flat-4) en vehículos conceptuales con propulsión híbrida ("Turbo Parallel Hybrid"), conocido como "Subaru B5-TPH".