Motor s Millerovým cyklom

Znázornenie cyklu Millerovho motora (motor s predĺženou) expanziou v p-V diagrame. Plocha napravo od červenej čiarou je úmerná práci navyše získanej predĺženou expanziou.

Motor s Millerovým cyklom je preplňovaný štvortaktný spaľovací motor využívajúci výhody cyklu s predĺženou expanziou. Millerov cyklus bol patentovaný americkým inžinierom Ralphom Millerom v roku 1940.

Tento typ motora bol najskôr používaný pre pohon lodí a stacionárnych generátorov. Neskôr bol aplikovaný aj automobilkou Mazda v motore KJ-ZEM V6, použitom v modeli Millenia. Naposledy cyklus použila automobilka Subaru vo svojom modeli „Turbo Parallel Hybrid“ známom ako Subaru B5-TPH.

Princíp práce

Princíp práce motora s Millerovým cyklom je veľmi podobný princípu práce motora s Atkinsonovým cyklom. Jediný zásadný rozdiel je v tom, že motory s Millerovým cyklom sú preplňované.

Plniaci ventil je otvorený dlhšie ako pri klasickom štvortaktnom motore, následkom čoho sa kompresný zdvih rozdelí na dve časti. V prvej, počas otvoreného plniaceho ventilu sa časť náplne valca vytláča späť do plniaceho potrubia. Až v druhej časti, po uzavretí ventilu prebieha kompresia náplne. Samozrejme nevyužitie celého objemu valca má za následok zníženie výkonu motora. Zníženie výkonu je však redukované tým, že motor je prepĺňaný turbodúchadlom. Spätné vytláčanie náplne prebieha asi na 20 až 30% zdvihu piesta. Povedané inak, kompresia prebieha len počas 70 až 80% zdvihu.

Výhodou Millerovho cyklu v porovnaní s atmosférickým motorom bez predĺženej expanzie s rovnakým zdvihovým objemom sú:

• Práca spotrebovaná na stlačenie nasávaného vzduchu dúchadlom sa získa prostredníctvom turbíny z energie výfukových plynov, ktorá u neprepĺňaných motorov zostáva nevyužitá. Keďže skutočný kompresný zdvih vo valci, ktorý spotrebováva mechanickú prácu je kratší, spotrebuje jej motor s Millerovým cyklom menej, čo má kladný vplyv na jeho ekonomické prametre. Moderné motory s Millerovým cyklom používajú navyše techniku variabilného časovania rozvodu, aby čo najefektívnejšie ovplyvnili dĺžku trvania spätného vytláčania náplne, prípadne ju úplne znemožnili.
• Vzduch stlačený turbodúchadlom je obvykle ochladzovaný v medzichladiči pred vstupom do valca. Tým sa celý cyklus posúva k nižším teplotám na konci kompresného zdvihu, čo umožní pracovať s vyššími tlakmi. Hoci je kompresný pomer motora s Millerovým cyklom menší, celkové stlačenie náplne (dúchadlo + piest) môže byť vyššie, čo prispieva k zvýšeniu učinnosti. Limitújúcim parametrom v oboch typoch motorov je oktánové číslo paliva.