Significato del motore a Ciclo Miller
Da molti anni esiste il desiderio di ridurre il consumo di carburante (e quindi le emissioni di scarico) e di aumentare la potenza dei motori. Una delle soluzioni adottate per la produzione è il motore a ciclo Miller. Questo tipo di motore è simile al ciclo Atkinson con una differenza. Un motore a ciclo Miller utilizza la sovralimentazione per aumentare la potenza del motore.
Il motore Miller è una soluzione utilizzata non solo nel settore automobilistico. Le unità di azionamento di questo tipo vengono utilizzate per alimentare navi e generatori elettrici (diesel che azionano generatori di emergenza).
Nell’industria automobilistica, i motori a ciclo Miller vengono utilizzati, tra gli altri, nei veicoli del gruppo Mazda e Volkswagen (VW, SEAT, Skoda). Gli esempi includono i motori Mazda da 2,3 litri e Volkswagen TSI evo R3 1.0 da 110 CV e TSI evo R4 1.5 da 130 CV.
Il ciclo Miller mira a ridurre le perdite durante il funzionamento dell’unità di azionamento
Un motore a combustione standard (benzina o diesel) utilizza quattro fasi di potenza:
- Corsa di aspirazione;
- Corsa di compressione;
- Corsa di espansione (colpo di potenza);
- Corsa di scarico.
Il ciclo Miller modifica in una certa misura la corsa di compressione, dividendola in due corse. Ecco perché a volte si dice che un motore che funziona nel ciclo Miller utilizza 5 colpi di potenza.
Come è noto, il funzionamento dei motori benzina e diesel non è perfetto. Durante il funzionamento dell’unità di azionamento viene persa molta energia a causa della combustione della miscela aria-carburante.
Le perdite si verificano durante:
- corsa di compressione (in misura minore) durante la compressione della carica aria-carburante sopra il pistone;
- corsa di scarico (in misura maggiore) a causa della pressione e della temperatura dei gas di scarico.
Come ridurre queste perdite?
Gli ingegneri hanno sviluppato il ciclo Miller, che riduce le perdite nella compressione della carica sopra il pistone.
Tuttavia, le perdite causate durante la corsa di scarico furono limitate dall’uso dei turbocompressori. La stragrande maggioranza delle turbine utilizzate nelle auto a combustione (ad eccezione di alcune con azionamento elettrico) sono azionate dai gas di scarico (gas di scarico). I gas di scarico azionano il rotore del turbocompressore, da cui la trasmissione viene trasmessa attraverso un asse alla ruota di compressione.
Cos’è il ciclo di Miller?
La corsa di compressione è divisa in due fasi, durante la prima fase le valvole di aspirazione sono aperte, durante la seconda fase le valvole di aspirazione sono chiuse. La compressione effettiva inizia quando le valvole di aspirazione si chiudono. Queste valvole vengono chiuse quando il pistone ha percorso al massimo 1/3 della corsa tra le posizioni estreme.
Grazie a questa tecnica (chiusura delle valvole al momento giusto e turbocompressione), un motore che funziona nel ciclo Miller raggiunge la pressione di compressione standard per un motore a quattro tempi, ma lo fa risparmiando una certa percentuale di energia.
Il ciclo Miller viene utilizzato quando l’unità di azionamento non funziona a pieno carico. Ad esempio, quando si guida in città.
