Los tres son ciclos de encendido provocado por bujía, pero no aprovechan igual la carrera del pistón. En muchos motores modernos, Atkinson y Miller se consiguen modificando el momento de cierre de la válvula de admisión para que la compresión efectiva sea menor que la expansión.
Diferencias prácticas
- Otto: ofrece una respuesta directa y buena potencia específica; la compresión y la expansión tienen recorridos efectivos similares.
- Atkinson moderno: mantiene abierta la admisión durante parte de la subida del pistón. Devuelve parte del aire al colector, reduce pérdidas y mejora eficiencia a costa de menor par específico.
- Miller: también modifica el cierre de admisión, pero suele apoyarse en turbo o compresor para introducir suficiente masa de aire y conservar prestaciones.
- La distribución variable permite que un mismo motor se acerque a Otto cuando se pide potencia y a Atkinson cuando se busca eficiencia.
Por eso el ciclo Atkinson es habitual en híbridos: el motor eléctrico aporta par durante la aceleración y el térmico puede trabajar durante más tiempo en su zona de mayor eficiencia.
Recreación fotográfica didáctica generada para MotorSuiteLab.
Relación de compresión geométrica vs. efectiva
La relación de compresión geométrica depende solo de la geometría del cilindro (fija de fábrica); la efectiva es la que realmente comprime la mezcla y depende del momento en que se cierra la válvula de admisión. En un motor Atkinson/Miller la geométrica puede ser alta (por ejemplo 13:1), pero al retrasar el cierre de admisión la efectiva baja a valores más parecidos a 8:1 o 9:1 — de ahí que se pueda subir la compresión geométrica sin sufrir detonación, ganando eficiencia sin penalizar la fiabilidad.
- Toyota (familia Prius e híbridos) y Mazda (Skyactiv-G) son los ejemplos más conocidos de motores de calle que aplican esta estrategia a gran escala.
- El motor Atkinson puro (histórico, con mecanismo de biela especial) es distinto del Atkinson "moderno" descrito aquí, que se logra solo con la distribución variable — es la solución que se ve en el mercado actual.
- La pérdida de par a bajas RPM del ciclo Atkinson es precisamente lo que compensa el motor eléctrico en un híbrido, permitiendo que el térmico trabaje casi siempre en su punto de mejor rendimiento.