Miller-cyklussen er en termodynamisk cyklus, der bruges i fire-takts forbrændingsmotorer .
Miller-cyklussen blev foreslået i 1947 af den amerikanske ingeniør Ralph Miller som en måde at kombinere Atkinson-motorens dyder med Otto-motorens enklere stempelmekanisme . I stedet for at gøre kompressionsslaget mekanisk kortere end kraftslaget (som i den klassiske Atkinson-motor, hvor stemplet bevæger sig hurtigere op end ned), kom Miller på ideen om at forkorte kompressionsslaget på bekostning af indsugningsslaget , holder stemplets op- og nedbevægelse den samme hastighed (som i den klassiske Otto-motor).
For at gøre dette foreslog Miller to forskellige tilgange: enten luk indsugningsventilen meget tidligere end slutningen af indsugningsslaget (eller åbn den senere end begyndelsen af dette slag), eller luk den betydeligt senere end slutningen af dette slag. Ingeniører omtaler den første tilgang som "forkortet indtag" og den anden som "forkortet kompression". I sidste ende giver begge disse tilgange det samme: reduktion af det faktiske kompressionsforhold af arbejdsblandingen i forhold til den geometriske, samtidig med at det samme ekspansionsforhold opretholdes (det vil sige, kraftslagets slag forbliver det samme som i Otto-motoren , og kompressionsslaget, som det var, reduceres - ligesom i Atkinson reduceres det kun ikke i tide, men i graden af kompression af blandingen).
Blandingen i Miller-motoren komprimerer således mindre, end den burde i en Otto-motor med samme mekaniske geometri. Dette gør det muligt at øge det geometriske kompressionsforhold (og dermed ekspansionsforholdet!) over grænserne pålagt af brændstoffets detonationsegenskaber - hvilket bringer den faktiske kompression til acceptable værdier på grund af "forkortelsen af kompressionscyklussen" beskrevet ovenfor . Med andre ord, for det samme faktiske kompressionsforhold (begrænset af slagmodstanden for motorbrændstoffet), har Miller-motoren et væsentligt højere ekspansionsforhold end Otto-motoren. Dette gør det muligt mere fuldt ud at udnytte energien fra gasser, der udvider sig i cylinderen, hvilket faktisk øger motorens termiske effektivitet, sikrer høj motoreffektivitet og så videre.
Fordelen ved at øge den termiske effektivitet af Miller-cyklussen i forhold til Otto-cyklussen kommer med et tab af spidseffekt for en given motorstørrelse (og masse) på grund af nedbrydning af cylinderfyldning. Da en større Miller-motor end en Otto-motor ville være påkrævet for at opnå den samme effekt, vil fordelen ved at øge cyklussens termiske effektivitet delvist blive brugt på mekaniske tab ( friktion , vibrationer osv.), der stiger med størrelsen af motoren.
Computerstyring af ventilerne giver dig mulighed for at ændre påfyldningsgraden af cylinderen under drift. Dette gør det muligt at presse den maksimale effekt ud af motoren, med en forringelse af den økonomiske ydeevne, eller at opnå bedre effektivitet med et fald i effekt.
Et lignende problem løses af en femtaktsmotor , hvor yderligere ekspansion udføres i en separat cylinder.
Denne type motor blev først brugt på skibe og stationære kraftgenererende enheder, og senere blev den også installeret på nogle dieselelektriske lokomotiver, såsom GE PowerHaul-klassen. Miller-cyklussen blev brugt af Mazda i K-seriens motorer under KJ-ZEM V6-mærket på Mazda Xedos 9-businessbilmodellen, også kendt som Mazda Millenia ( USA ) og Eunos 800 ( Australien ). Senere brugte Subaru en motor, der kørte på disse cyklusser (flad-4) i konceptbiler med hybriddrev ("Turbo Parallel Hybrid"), kendt som "Subaru B5-TPH".