Como motores de ciclo Miller ficam mais econômicos que os de ciclo Otto?

Em primeiro lugar, é necessário dizer que, para operar no ciclo Miller, o motor precisa ter pelo menos um comando de válvulas variável na admissão, que permite escolher o início e o fim do momento de abertura da admissão do motor.

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Dito isso, de acordo com o engenheiro Erwin Franieck, do instituto SAE4Mobility, o ciclo Miller é mais econômico porque a maior perda de eficiência de um motor a combustão vem da necessidade da admissão de ar com o acelerador só um pouco acionado.

Ou seja, o vácuo no coletor de admissão gera grande dificuldade para o pistão fazer a sucção do ar. “Para evitar esse esforço e reduzir o gasto de energia, em vez de manter a borboleta mais fechada, pode-se abri-la, reduzindo o vácuo na sucção”, diz o engenheiro.

“E, quando o pistão voltar a subir para comprimir, mantém-se a válvula de admissão aberta, de forma que o ar novo que entrou a mais possa ser expelido para o coletor de admissão até chegar à mesma quantidade calculada para a queima, fechando-se então a válvula de admissão, injetando o combustível exato e fazendo a queima com esforço reduzido.”

Há uma perda de potência e torque em relação aos motores de ciclo Otto. Por isso, ou os motores simulam o ciclo Miller em alguns momentos (por meio do comando de válvulas variável) ou compensam a perda com um turbo ou um motor elétrico (híbridos). 

Ao reduzir a quantidade de ar admitida, torna-se necessário menos combustível para se obter a queima perfeita, enquanto o turbo ajuda a reduzir a perda de potência decorrente da menor massa da mistura ar-combustível.

O motor a gasolina do Toyota Corolla Hybrid é um 1.8 que rende modestos 101 cv e 14,2 mkgf de torque, números que seriam poucos até mesmo para um 1.4. No caso do Fusion Hybrid, seu 2.0 gera 143 cv e 18 mkgf de torque, enquando o antigo 2.0 Duratec tinha 148 cv e 19,5 mkgf com ciclo Otto. Em ambos os exemplos, a potência inferior do motor à combustão é equilibrada pela força do motor elétrico.