Die meisten Menschen kennen den Otto-Zyklus. Es ist das Standard-Viertakt-System, benannt nach Nikolaus Otto, der es 1867 erfunden hat. Dann gibt es noch den Diesel-Zyklus, benannt nach Rudolf Diesel. Du hast sie gesehen. Du hast sie gehört. Sie sind überall.
Aber es gibt noch einen anderen Namen, der in diese Linie gehört. Ralph Miller. In den 1940er Jahren patentierte er den Miller-Zyklus-Motor. Jahrzehntelang war es nur eine Fußnote. In letzter Zeit hat Mazda diese Dinger jedoch still und leise in seine Autos eingebaut.
Warum ist es wichtig?
Es ist effizient. Eigentlich effizient.
Wie sich der Miller-Zyklus von einem Standard-Ottomotor unterscheidet
Oberflächlich betrachtet sieht ein Miller-Motor genauso aus wie ein Otto-Motor. Es verwendet Kolben. Es hat Ventile. Die Zündung erfolgt über eine Zündkerze. Die Hardware ist bekannt.
Die Magie liegt im Timing. Und die erzwungene Induktion.
Es gibt zwei massive Unterschiede.
Erstens ist ein Miller-Zyklus-Motor auf einen Kompressor angewiesen. Kein Turbo. Ein Kompressor. Der Antrieb erfolgt mechanisch, meist über einen Riemen, der mit der Kurbelwelle verbunden ist. Das bedeutet, dass unabhängig von der Drehzahl immer Luft in den Motor gedrückt wird.
Zweitens bleibt das Einlassventil länger geöffnet.
Bei einem Standard-Ottomotor schließt das Einlassventil, bevor der Kolben das untere Ende seines Hubs erreicht. Der Kolben bewegt sich dann nach oben und komprimiert die Luft an den Zylinderwänden. Das erfordert Arbeit. Echte Arbeit.
Bei einem Miller-Motor bleibt das Einlassventil während des frühen Teils des Kompressionshubs geöffnet. Der Kolben beginnt sich nach oben zu bewegen, aber anstatt gegen die Zylinderwände anzukämpfen, drückt er gegen den Druck des Kompressors.
Stellen Sie sich das so vor. Du füllst einen Ballon. Bei einem Ottomotor bläst man kräftig in eine enge Öffnung. Bei einem Miller-Motor lässt man die Luft einfach ein, während der Ballon noch leicht geöffnet ist, und verschließt ihn dann.
Das Ergebnis? Der Motor komprimiert gegen den Druck des Kompressors, nicht gegen den mechanischen Widerstand des Zylinders. Dies reduziert den Energieverlust durch Kompression.
Der Vorteil liegt in einer etwa 15 Prozent besseren thermischen Effizienz.
Das ist kein Rundungsfehler. Das ist eine beträchtliche Menge Treibstoff in Ihrer Tasche.
Ist der Miller-Zyklus besser als ein Turbo?
Sie fragen sich vielleicht: Wenn es so effizient ist, warum verwendet es dann nicht jedes Auto?
Komplexität.
Der Miller-Zyklus braucht diesen Kompressor. Es braucht eine präzise Ventilsteuerung. Es braucht ein System, das die spezifische Luftströmungsdynamik bewältigen kann. Es ist kein Ersatz für einen Standard-Viertaktmotor.
Mazda war der Hauptanwender und verwendete es in Modellen wie dem Miata und dem Mazda6. Sie kombinieren es mit der SkyActiv-Technologie, um jedes Quäntchen Leistung aus natürlich angesaugten (aber aufgeladenen) Setups herauszuholen.
Ist es besser als ein Turbo? Anderes Werkzeug. Turbos verbrauchen Abgase, was eine Verzögerung bedeutet. Miller verwendet einen riemengetriebenen Kompressor, was eine sofortige Reaktion, aber parasitäre Verluste durch die Kurbelwelle bedeutet. Der Miller-Zyklus mildert diesen Verlust durch den Ventilsteuerungstrick.
Es ist ein Kompromiss. Sie verzichten zugunsten einer höheren Effizienz auf etwas Einfachheit im unteren Drehzahlbereich.
Beim Miller-Zyklus geht es nicht um Spitzenleistung. Es geht darum, etwas zu bekommen
