Ciclo Miller

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Il ciclo Miller, ideato dall'ingegnere americano Ralph Miller, che lo brevettò con il numero 2817322 il 24 dicembre del 1957, come il ciclo Atkinson è una variazione del ciclo Otto in cui si tenta di aumentare il rendimento.

Principio[modifica | modifica wikitesto]

Il principio è quello d'avere un rapporto di compressione più basso rispetto al rapporto d'espansione (mentre nel ciclo Otto queste due fasi sono identiche), portando ad avere una fase di compressione più breve rispetto alla fase d'espansione, il che permette di migliorare la quantità d'energia estratta sotto forma di pressione dalla combustione.

Descrizione[modifica | modifica wikitesto]

Meccanicamente un motore Miller è identico ad un motore a ciclo Otto, o ad uno a ciclo Diesel, ma al fine di sfruttare al meglio l'energia ceduta nella fase di espansione si riduce il rapporto di compressione, ritardando o anticipando notevolmente la chiusura della valvola di aspirazione rispetto al punto ideale di chiusura per gli altri cicli (che corrisponderebbe al raggiungimento del punto morto inferiore da parte del pistone): nel primo caso si fa uscire una parte dell'aria aspirata, nel secondo si impedisce di far entrare nel cilindro tutta la quantità di gas che potrebbe contenere. La fase di espansione resta invece invariata.

Grazie a questo accorgimento, il rapporto di espansione è maggiore del rapporto di compressione, con conseguente aumento del rendimento. Lo svantaggio rispetto ad un motore Otto o Diesel è che a parità di volume in gioco, ovvero a parità di rapporto di espansione (stessa cilindrata), il motore a ciclo Miller esprime sempre minore potenza massima, in quanto ad ogni ciclo a pieno carico l'energia chimica disponibile è minore (entra meno combustibile nel cilindro) sebbene essa venga sfruttata meglio.
Il ciclo Miller se utilizzato con una fasatura d'aspirazione a chiusura ritardata porta si ad una riduzione della potenza massima, ma permette un riempimento migliore del motore nelle condizioni di basso carico, in quanto il motore verrebbe alimentato da una sezione molto ridotta ed una fasatura d'alimentazione molto estesa permette l'introito di un maggiore quantitativo d'aria, di conseguenza l'immissione d'aria tende a rimanere più costante ai diversi carichi operativi, mentre nel caso di fasature d'alimentazione molto ridotta, indicata con alimentazioni a carburatore o iniezione indiretta la riduzione della potenza si ha a qualsiasi carico del motore.

Sovralimentazione e utilizzo[modifica | modifica wikitesto]

La sovralimentazione potrebbe risultare vantaggiosa per ottenere un incremento di potenza, ma se ottenuta tramite turbocompressore porta minori vantaggi rispetto ad altri cicli, visto che i gas di scarico hanno già perso buona parte della loro energia residua (che nei cicli Otto e Diesel non è sfruttata nella fase di espansione, ed andrebbe sprecata o sfruttata, appunto, dal turbo); se ottenuta invece tramite compressore volumetrico, esso dissiperebbe parte dell'energia meccanica generata dal motore andando ad intaccare il rendimento, che è proprio il punto di forza del motore a ciclo Miller.

La Mazda sfrutta il ciclo Miller sulla Xedos 9 2.3i V6 ciclo Miller (year 1990-2002); con un motore 6 cilindri a V ad iniezione indiretta.

La Toyota, sia sulla Prius che sulle altre ibride a listino, usa motori a ciclo Miller coadiuvati, durante la fase di accelerazione in cui il motore MIller ha scarsa disponibilità di coppia, dal motore elettrico.

Alcune delle poche auto attualmente presenti sul mercato invece ad utilizzare un motore a Ciclo Miller, ma sovralimentato con compressore volumetrico è la Nissan Micra Quarta serie 1.2 DIG-S[1] e la Volkswagen Golf VII 1.5 TSI Evo.[2]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Novità, Nissan Micra DIG-S - DEBUTTA IL 1.2 ECOLOGICO, su Quattroruote.it. URL consultato il 15 dicembre 2016.
  2. ^ La Volkswagen annuncia il nuovo motore 1.5 TSI evo. URL consultato il 15 dicembre 2016.

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]

  • Dizionario tecnico, su quattroruote.it. URL consultato il 25 maggio 2015 (archiviato dall'url originale l'11 gennaio 2008).