A Miller-ciklus egy termodinamikai ciklus , amelyet négyütemű belső égésű motorokban használnak .
A Miller-ciklust 1947-ben Ralph Miller amerikai mérnök javasolta az Atkinson-motor erényeinek és az Otto-motor egyszerűbb dugattyús mechanizmusának ötvözésére . Ahelyett, hogy a kompressziós löketet mechanikusan rövidebbé tenné, mint a teljesítménylöketnél (mint a klasszikus Atkinson-motorban, ahol a dugattyú gyorsabban mozog felfelé, mint lefelé), Miller azzal az ötlettel állt elő, hogy a szívólöket rovására lerövidítse a kompressziós löketet. , a dugattyú fel és le mozgását azonos sebességgel tartva (mint a klasszikus Otto motornál).
Miller ennek érdekében két különböző megközelítést javasolt: vagy zárja be a szívószelepet sokkal korábban, mint a szívólöket vége (vagy nyissa ki később, mint ennek a löketnek a kezdete), vagy zárja be lényegesen később, mint ennek a löketnek a vége. A mérnökök az első megközelítést „lerövidített bevitelnek”, a másodikat pedig „rövidített kompressziónak” nevezik. Végső soron mindkét megközelítés ugyanazt adja: csökkenti a munkakeverék tényleges kompressziós arányát a geometriaihoz képest, miközben ugyanazt a tágulási arányt megtartja (vagyis az erőlöket lökete ugyanaz marad, mint az Otto motorban , és a kompressziós löket, úgymond, csökken - mint Atkinsonnál, csak nem időben, hanem a keverék kompressziós fokában csökken).
Így a Miller-motorban lévő keverék kevesebbet présel össze, mint kellene egy ugyanolyan mechanikai geometriájú Otto-motorban. Ez lehetővé teszi, hogy a geometriai kompressziós arányt (és így a tágulási arányt!) a tüzelőanyag robbanási tulajdonságai által megszabott határok fölé emeljük – a tényleges kompressziót a fent leírt "sűrítési ciklus lerövidítése" miatt elfogadható értékekre hozva. . Más szóval, ugyanazon a tényleges sűrítési arány mellett (amelyet a motorüzemanyag kopogásállósága korlátoz) a Miller-motor lényegesen nagyobb tágulási aránnyal rendelkezik, mint az Otto-motor. Ez lehetővé teszi a hengerben táguló gázok energiájának teljesebb kihasználását, ami tulajdonképpen növeli a motor termikus hatásfokát, biztosítja a motor magas hatásfokát stb.
A Miller-ciklus termikus hatásfokának növelése az Otto-ciklushoz képest azzal az előnnyel jár, hogy adott motorméretnél (és tömegnél) csökken a csúcsteljesítmény a hengertöltés romlása miatt. Mivel egy Otto-motornál nagyobb Miller-motorra lenne szükség az azonos teljesítmény eléréséhez, a ciklus termikus hatásfokának növeléséből származó hasznot részben a mechanikai veszteségekre ( súrlódás , rezgések stb.) fordítják, amelyek a méret növekedésével nőnek. a motor.
A szelepek számítógépes vezérlése lehetővé teszi a henger töltési fokának megváltoztatását működés közben. Ez lehetővé teszi a maximális teljesítmény kipréselését a motorból a gazdasági teljesítmény romlásával, vagy a jobb hatásfok elérését teljesítménycsökkenéssel.
Hasonló problémát old meg egy ötütemű motor , amelyben a további bővítést külön hengerben hajtják végre.
Ezt a motortípust először hajókon és álló áramfejlesztő egységeken használták, majd később néhány dízel-villamos mozdonyra is beépítik, például a GE PowerHaul osztályba. A Miller-ciklust a Mazda a KJ-ZEM V6 márkanév alatti K sorozatú motorokban használta a Mazda Xedos 9 üzleti autó modellen, más néven Mazda Millenia ( USA ) és Eunos 800 ( Ausztrália ). Később a Subaru ezeken a ciklusokon (flat-4) működő motort használt hibridhajtású ("Turbo Parallel Hybrid") koncepciójú járművekben, amelyek "Subaru B5-TPH" néven ismertek.