De meeste mensen kennen de Otto-cyclus. Het is de standaard viertaktopstelling, vernoemd naar Nikolaus Otto, die het in 1867 uitvond. Dan is er de dieselcyclus, genoemd naar Rudolf Diesel. Je hebt ze gezien. Je hebt ze gehoord. Ze zijn overal.
Maar er is nog een andere naam die in die lijn thuishoort. Ralph Molenaar. Hij patenteerde de Miller-cyclusmotor in de jaren veertig. Decennia lang was het slechts een voetnoot. De laatste tijd stopt Mazda deze dingen echter stilletjes in hun auto’s.
Waarom maakt het uit?
Het is efficiënt. Eigenlijk efficiënt.
Hoe de Miller-cyclus verschilt van een standaard Otto-motor
Oppervlakkig gezien lijkt een Miller-cyclusmotor precies op een Otto-cyclusmotor. Er wordt gebruik gemaakt van zuigers. Het heeft kleppen. Hij ontsteekt via een bougie. De hardware is bekend.
De magie zit in de timing. En de gedwongen inductie.
Er zijn twee enorme verschillen.
Ten eerste is een motor met Miller-cyclus afhankelijk van een supercharger. Geen turbo. Een supercharger. Hij wordt mechanisch aangedreven, meestal door een riem die met de krukas is verbonden. Dit betekent dat er altijd lucht in de motor wordt geblazen, ongeacht het toerental.
Ten tweede blijft de inlaatklep langer open.
Bij een standaard Otto-motor sluit de inlaatklep voordat de zuiger het laagste punt van zijn slag bereikt. De zuiger beweegt dan omhoog en comprimeert die lucht tegen de cilinderwanden. Dat vergt werk. Echt werk.
Bij een Miller-motor blijft de inlaatklep tijdens het eerste deel van de compressieslag open. De zuiger begint omhoog te bewegen, maar in plaats van tegen de cilinderwanden te vechten, duwt hij tegen de druk van de supercharger in.
Denk er zo over na. Je vult een ballon. Bij een Otto-motor blaas je hard in een nauwe opening. Bij een Miller-motor laat je de lucht gemakkelijk binnen terwijl de ballon nog een beetje open is, en sluit je hem vervolgens af.
Het resultaat? De motor wordt samengedrukt tegen de druk van de supercharger in, niet tegen de mechanische weerstand van de cilinder. Dit vermindert de energie die verloren gaat door compressie.
Het resultaat is een ruwweg 15 procent beter thermisch rendement.
Dat is geen afrondingsfout. Dat is een aanzienlijk deel brandstof in uw zak.
Is de Miller-cyclus beter dan een turbo?
Je vraagt je misschien af: als het zo efficiënt is, waarom gebruikt dan niet elke auto er een?
Complexiteit.
De Miller-cyclus heeft die supercharger nodig. Het vereist nauwkeurige kleptiming. Er is een systeem nodig dat de specifieke luchtstroomdynamiek aankan. Het is geen drop-in vervanging voor een standaard viertaktmotor.
Mazda was de voornaamste gebruiker en gebruikte het in modellen als de Miata en de Mazda6. Ze combineren het met SkyActiv-technologie om elk grammetje prestatie uit atmosferische (maar supercharged) opstellingen te halen.
Is dit beter dan een turbo? Ander hulpmiddel. Turbo’s gebruiken uitlaatgassen, wat vertraging betekent. Miller maakt gebruik van een riemaangedreven supercharger, wat een onmiddellijke respons betekent, maar parasitair verlies van de krukas. De Miller-cyclus verzacht dat verlies door de kleptimingtruc.
Het is een afweging. U geeft eenvoud aan koppel bij lage toerentallen op voor een hogere efficiëntie.
De Miller-cyclus gaat niet over piekvermogen. Het gaat om het krijgen
