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El ciclo Miller es una variante ingeniosa del ciclo Otto que busca mejorar la eficiencia de los motores de combustión interna. Utiliza una combinación de compresión parcial y sobrealimentación para lograr un mayor rendimiento y menor consumo de combustible.
En la búsqueda constante de optimizar la eficiencia y rendimiento de los motores de combustión interna, los ingenieros han desarrollado diversas variantes del tradicional ciclo Otto.
Una de las más destacadas es el ciclo Miller, patentado en 1957 por Ralph Miller. Esta innovadora propuesta introduce cambios en el tiempo de apertura de la válvula de admisión y emplea compresores volumétricos para lograr una mayor eficiencia en la compresión de la mezcla de combustible y aire.
En este artículo, exploraremos en detalle el funcionamiento del ciclo Miller, sus ventajas y desafíos en la búsqueda de motores más eficientes y respetuosos con el medio ambiente.
El ciclo Miller es una variación del ciclo Otto, diseñado para mejorar la eficiencia y el rendimiento de los motores de combustión interna de cuatro tiempos. Fue patentado en 1957 por el ingeniero estadounidense Ralph Miller y ha sido utilizado en diversos motores desde entonces.
Su principal objetivo es reducir las pérdidas de potencia asociadas con la compresión de la mezcla de combustible y aire, lo que conduce a un mayor aprovechamiento de la energía y, por lo tanto, a una mayor eficiencia en el funcionamiento del motor.
En el ciclo Miller, se realizan diversas modificaciones con respecto al ciclo Otto convencional. La principal diferencia radica en el tiempo de apertura de la válvula de admisión.
En un motor de ciclo Otto, la válvula de admisión se cierra antes de que el pistón inicie la carrera de compresión, lo que implica una mayor cantidad de energía mecánica necesaria para comprimir la mezcla de combustible y aire.
Sin embargo, en el ciclo Miller, la válvula de admisión se mantiene abierta durante más tiempo, lo que permite que el pistón realice una compresión parcial de la mezcla antes de que la válvula se cierre.
La compresión total de la mezcla ocurre en dos etapas en el ciclo Miller.
En la primera parte, la válvula de admisión continúa abierta mientras el pistón comienza a subir, lo que genera una ‘precompresión’ en el colector de admisión. Luego, en la segunda parte, la válvula de admisión se cierra y se produce la compresión efectiva en el interior del cilindro.
Además, el ciclo Miller emplea un compresor volumétrico (como uno de tipo tornillo o Roots) para sobrealimentar el cilindro con aire adicional. Esto ayuda a reducir la cantidad de trabajo mecánico que el pistón debe realizar para alcanzar la compresión total de la mezcla, ya que una parte de esta compresión se logra mediante el compresor volumétrico.
Entre sus ventajas, destacan:
Pero, como siempre ocurre, este tipo de mecánica también tiene desventajas:
Existen varios tipos de ciclos utilizados en motores de combustión interna. Los más comunes son:
El ciclo Miller representa una variante ingeniosa del ciclo Otto en los motores de combustión interna. Su enfoque en la compresión parcial y el uso de compresores volumétricos buscan mejorar la eficiencia y el rendimiento del motor.
Si bien presenta desafíos técnicos y posibles costes adicionales, esta propuesta continúa siendo objeto de investigación y desarrollo para explorar su viabilidad en la industria automotriz y otras aplicaciones.
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