atkinson cycle ^*

• otomobilinizin motor hacmi 1.8 litre olsaydı, ancak 1.4 litrelik bir motor kadar yakıt tüketseydi nasıl olurdu? kabul eder miydiniz? büyük olasılıkla evet. peki bu 1.8 litrelik makine aynı zamanda 1.5 litrelik bir motor kadar performans verebilseydi yine de ikna olur muydunuz? japonlar dünyayı ikna edebileceklerini düşünüyor olmalı ki 1997 yılında eski bir tekniği yeni bir yaklaşım ile hayata geçirdiler: 19. yüzyılda yaşamış ingiliz bilim insanı james atkinson’dan toyota prius’a uzanan bir hikaye…
  
  otomobiller, ismini nicolaus otto’dan alan ilk benzinli motora ait patentin alınmasından bu yana, yüz yılı aşkın bir süredir aynı yanma sistemini kullanıyor. üreticiler tarafından alternatif motor konseptleri denenmiş olsa da içten yanmalı motorlar hala aynı prensip ile çalışıyor. bu alternatif motor konseptleri ise kendilerine yakıştırılan sıfat gibi birer “alternatif” olarak kaldı.
  
  4 zaman prensibiyle otto çevrimi: 4 mevsim gibi kendi içinde yokolup varolan bir dönüşüm
  
  otto motoru’nun yanma sistemi “zaman prensibi”ne dayalı: enerji kaynağı olarak kullanılan benzin, motorin, cng, lpg ya da benzer bir fosil yakıtın ısı enerjisi ve mekanik enerji üretmesi 4 aşamalı bir çevrim ile gerçekleşiyor. hava ve yakıt karışımı, motor içerisinde, adlarını sahip oldukları geometrik şekilden alan silindir isimli odacıklara gönderiliyor (emme aşaması); ikinci aşamada silindir isimli bu boşluklarda doğrusal olarak hareket eden (yani asansör gibi inip çıkan) ve piston adı verilen parçalar hareket ederek bu karşımı sıkıştırıyor (sıkıştırma aşaması); yani hava ve yakıt emişi sırasında alt noktaya inen piston bu kez üst katlara çıkan bir asansör gibi yükselerek bu hava yakıt karışımının hacmini daraltıyor. sıkışan karşım oluşan yüksek basınç ve ısı altında ateşleniyor. gerçekleşen yanma pistonu tekrar aşağıya itiyor ve yanma ile oluşan ısı enerjisi mekanik enerjiye dönüşüyor. bu aşamada pistonun silindir içerisindeki hareketi namluya sürülüp ateşlenen kurşun gibi. bu da üçüncü aşamayı oluşturuyor (ateşleme aşması). yakıtın türüne göre ateşleme ya kendiliğinden gerçekleşiyor ya da bir ateşleme elemanı (buji) tarafından gerçekleştiriliyor. son aşamada piston tekrar yukarı çıkıyor, bu kez yaptığı şey ise yanma sonucu oluşan atık gazları silindir dışına göndermek oluyor (egzos aşaması). bu gazlar egzos manifoldu adı verilen parça tarafından silindirlerden toplanıyor ve (bazı temizleme işlemlerinden geçirilerek) doğaya salınıyor.
  
  motorların ilk geleneksel örneklerinde birinci aşamada, piston, silindir içerisine hava emmek için aşağıya doğru hareket ediyor ve silindir odasında oluşan alçak basınç sayesinde hava silindir içerisine doluyordu, daha doğrusu vakum ile emiliyordu. bir sağlık görevlisinin şırınga içerisine ilaç doldurmak için şırınganın sapını dışarıya çektiğini düşünün; motorda birinci aşamada gerçekleşen şey tam olarak budur, bu nedenle bu aşamaya “emme” adı verilmiştir. diğer taraftan, atmosferik motor ya da naturally aspirated engine olarak bilinen bu geleneksel makineler hava ve yakıtı çekerek silindirlere doldururken, daha gelişmiş aşırı beslemeli motorlar havayı silindir içerisine sıkıştırarak göndermektedir; yani burada havanın silindirler tarafından emilmesiden çok, havanın basınçla silindir odasına gönderilmesi durumu vardır. bu da güç ve verim artışı sağlar, çünkü artık silindir hacminden daha fazla havayı motor içerisine göndermek mümkün olmuştur. örnek olarak 1.4 litrelik modern bir turbo motor 2.0 litrelik bir atmosferik motor kapasitesinde çalışabilmektedir (downsizing motorlar bu prensip ile çalışmaktadır).
  
  piston, otomobili hareket ettirecek mekanik enerjiyi üzerinden taşıyan ilk parçadır. ancak piston silindir içerisinde iniş çıkışlı hareket ettiğinden doğrusal bir harekete sahiptir. bu yüzden de bu doğrusal hareketin tekerleklere iletilmesi için dairesel harekete dönüştürülmesine ihtiyaç vardır. bu ise biyel kolu ve krank mili ile gerçekleştirilir. piston ile krank milini birbirine bağlayan biyel kolu, pistonun gerçekleştirdiği bu inişli çıkışlı hareketlerin krank milini dairesel olarak döndürmesini sağlar: burada gerçekleşen şey de bisiklete binen sporcunun inişli çıkışlı olan ayak hareketlerinin pedallar tarafından dairesel harekete çevrilmesi gibidir. bu hareket de volan adı verilen parça tarafından düzenlenerek şanzımana ve oradan da aktarma organları üzerinden tekerleklere iletilir.
  
  bu 4 aşamanın başlangıcında havanın ve yakıtın silindir içerisine girişi ve son aşamada da atık gazların silindirden dışarı çıkışı subap adı verilen parçalar ile gerçekleşir. temiz hava emişi ve egzos için ayrı subaplar görev yapar, ve hangi subapın ne zaman açılıp ne zaman kapanacağını egzantrik mili belirler. modern motorlarda silindirlerin üzerini örten silindir kapağına yerleştirilen bu mil subapların “kafasına vurarak” açılıp kapanmalarını sağlar. maliyet tasarrufu ya da performans amacıyla egzantrik mili sayısı bir ya da daha fazla olabilir ve bu mil motorun farklı yerlerine yerleştirilebilir. “üstten çift egzantrikli” gibi tanımlamalar da buradan kaynaklıdır.
  
  gerçekleşen 4 aşama artık bir “çevrim” ve “devir” meydana getirir. bu çevrim dakikada binlerce kez gerçekleşir. havanın emilmesi ve meydana gelen ateşlemeler her motorun kendine has akustik müziğini oluşturur.
  
  bu çevrimde önemli olan ve akılda kalması gereken 2 nokta vardır:
  
  ilk olarak, bu 4 aşama gerçekleşirken silindir içerisinde hareket eden piston 2 kez en alt noktaya inmiş (hava ve yakıtın emildiği birinci aşamada ve ateşleme yapılan üçüncü aşamada) ve 2 kez de en üst noktaya çıkmıştır (karşımın sıkıştırıldığı üçüncü aşamada ve atık gazların dışarı gönderildiği dördüncü aşamada). yani, bir çevrimde piston 2 kez inip çıkmış ve krank mili de 2 kez dönmüştür.
  
  ikinci ve daha önemli olarak, ne var ki, otto motorunun tasarımında, bu çevrim gerçekleşirken pistonun çıkabileceği en üst nokta ile inebileceği en alt nokta sabittir ve değişmez: yani piston, emme zamanında silindir içerisine hava ve yakıt karşımını doldurmak için hangi noktaya kadar aşağıya iniyorsa, tekrar yukarı çıkıp bu karışımı sıkıştırarak ateşledikten sonra geri çekildiğinde yine aynı noktaya kadar aşağı inmektedir (bu noktaya alt ölü nokta adı verilir). pistonların silindir içerisinde yukarıya ve aşağıya doğru kat ettikleri mesafe (yani strok) sabittir. pistonlar sürekli aynı 2 sabit nokta arasında gidip gelmektedir. başka bir deyişle, silindirlerin sıkıştırma oranı (compression ratio) ile genişleme oranı (expansion ratio) birbirine eşittir
  
  atkinson çevrimi: biyel kolu tasarımını değiştirerek motorun tüm karakterini değiştirmek
  
  1880’li yıllarda, ingiliz bilim insanı james atkinson, nicalous otto’nun geliştirdiği ve bugün de hakim olan bu içten yanmalı motor konseptini inceleyerek, otto motoru’nda pistonların yukarıda bahsettiğimiz bu sabit yapısı üzerinde kafa yormuş ve 4 zaman prensibine sadık kalarak ancak piston ile krank milinin hareketi arasındaki bağlantıyı değiştirerek farklı bir teknik geliştirmişti. j. atkinson’un (belki de farkında olmadan) başardığı şey yaklaşık yüz yıl sonra hybrid otomobillere hayat verecekti:
  
  j. atkinson’un içten yanmalı motoru benzin değil bir tür gaz ile çalışıyordu. motorda bulunan silindir ve piston otto motoru’ndan hem tasarım ve konsept olarak farklı değildi, hem de aynı “4 zaman” prensibine sadık olarak çalışıyordu. ancak j. atkinson pistonun doğrusal hareketlerini dairesel harekete çevirerek krank miline ileten biyel kolunun tasarımını değiştirdi. biyel kolu sabit bir tek parçadan değil, birbirine mafsal ile bağlı 2 parçadan oluşuyordu. yani aslında 2 adet biyel kolu vardı. bu, atkinson motoru’nun otto motoruna göre çok önemli 2 şeyi farklı yapmasını sağlıyordu:
  
  birincisi, otto motorunda yukarıda bahsettiğimiz gibi 4 aşama gerçekleşirken piston 2 kez inip çıkıyor ve krank mili de 2 kez dönüyordu, atkinson motorunda ise aynı piston hareketleri krank milini 2 değil 1 tur döndürüyordu, yani yanma çevrimi krank milinin tek turu ile tamamlanıyordu. silindir içerisinde 4 aşamadan oluşan her bir yanma çevrimi tamamlandığında otto motoru’nun krank mili 2 tur atarken, atkinson motoru’nun krank mili tek tur atıyordu. (insan en başta “atkinson motoru aynı yakıtı yakarak yarı yarıya daha az mekanik enerji üretiyor, otto motoru 2 kat daha verimli” diye hüküm veriyor. tam öyle değil, farklı bir şey daha var.)
  
  ikincisi ve “daha önemlisi”, atkinson motoru’nda 2 parçalı biyel kolu tasarımı sayesinde pistonun kat ettiği yol (stok) artık değişmişti, otto motoru’nun tersine pistonun indiği alt ölü nokta sabit değildi ve zamana göre değişiyordu: bir çevrimi tamamlamak için 2 kez alt noktaya inen piston, birinci aşamada (emme aşamasında) silindirlerin içerisine daha az hava ve yakıt emecek şekilde kısa kalarak çalışıyor, ateşlemeden sonra ise daha yüksek çekiş gücü için yolunu uzatıyordu. emme sırasında strok kısa kalırken, ateşleme sırasında stok uzuyordu.
  
  başka bir deyişle atkinson çok önemli bir şeyi başarmıştı: motor hava ve yakıtı emerken (yani yakıt tüketirken) küçük hacimli bir motor gibi çalışıyor, ancak ateşleme sırasında (yani güç üretimi sırasında) büyük hacimli bir motor gibi çalışıyordu. daha anlaşılır bir örnek ile; atkinson çevirimine göre tasarlanmış 1.6 litre hacmindeki bir motor, hava yakıt karışımını emerken 1.4 litrelik bir motor gibi, güç üretirken ise 1.8 litrelik bir motor gibi davranıyordu.
  
  konsept başarılı idi, ancak uygulamada tasarruf amacına ulaşılması için bir risk vardı: çünkü atkinson’un motoru 4 zamandan oluşan bir çevrimi tamamladığında, motorun krank mili otto motoru’nda olduğu gibi 2 tur değil, tek tur atıyordu. yani atkinson motoru yanma verimi ve tasarruf anlamında daha başarılı olmasına rağmen, birim zamanda elde edilen iş otto motoru’na göre yarı yarıya daha azdı. tüketimde tasarruf sağlanıyor, ancak güç üretiminde de kayıp yaşanıyordu.
  
  belki de bu ingiliz bilim insanı, alman’ların elinde olan otto motor patentine bulaşmadan yeni bir motor geliştirmek istemişti. atkinson bunu yaparken - belki de farkında olmadan - önemli bir keşifte bulunuyordu (atkinson’un çıkış noktasını bilmiyoruz). bildiğimiz ve kesin olan şey, james atkinson’un kafasındaki düşüncenin yüz yıl sonra dünyanın uzak bir coğrafyasında farklı insanlar tarafından farklı bir teknikle hayata geçirildiğidir.
  
  toyota prius: atkinson çevrimi’nin geri dönüşü
  
  james atkinson’un geliştirdiği bu motor çiftli karmaşık biyel kolu tasarımı ve geniş krank yatağı nedeniyle otto motoru’na göre daha fazla parçadan oluşuyordu, daha karmaşıktı, daha ağırdı ve daha fazla yer kaplıyordu. üretim maliyeti daha yüksekti. ayrıca sürtünme kayıpları da daha fazlaydı. tüm bu nedenlerle atkinson motoru “yüz yıl kadar” unutuldu ve sadece teknik kitaplarda kaldı. modern dönemde de bu motorun kullanımı tüm bu nedenlerle mümkün değildir; aslında motor geliştirildiği dönemde dahi otto motoru ile rekabet edememiş ve seri üretim imkanı bulamamıştır.
  
  atkinson motoru’nun verimlilik “vaat eden” çalışma tekniği modern dönemde farklı bir yöntem ile hayata geçti. subap zamanlamasına dayalı olan bu yeni tekniğe yine atkinson çevrimi adı verildi. bugün atkinson çevrimi farklı bir yöntem kullanılarak gerçekleşiyor. toyota, atkinson motoru’nun çalışma prensibini çok daha “basit” ve “akılcı” bir teknik ile 1997 yılında ilk seri üretim hybrid otomobil olan toyota prius’un 1nz-fxe kodlu 1.5 litrelik benzinli motoruna uyguladı ve atkinson motoru ile aynı sonucu elde etti.
  
  xw10 kasa kodlu bu birinci nesil toyota prius’un 4 silindirli benzinli motorunda pistonlar geleneksel bir otto motoru gibi çalışıyordu; atkinson motoru’nun kompleks mekanik yapısı ve ikili biyel kolu tasarımı kullanılmamıştı, pistonların kat ettikleri yol (yani stroklar) da sabitti. yani tasarımı itibariyle motordaki tüm parçaların otto motoru’ndan farkı yoktu. peki atkinson motoru’nun emme zamanında kısa, ateşleme zamanında ise daha uzun mesafe kat eden farklı piston tasarımı ve buna dayalı tasarruf tekniği nasıl uygulanmıştı?
  
  toyota, otto motoru’nun mekanik tasarımında ve çalışma prensibinde hiçbir değişiklik yapmadan ancak emme subabının açık kalma süresini uzatarak atkinson çevrimini hayata geçirdi. emme subapının açık kalmasını ise toyota’nın vvt-i (variable valve timing intelligent) adını verdiği yeni değişken subap zamanlaması sistemi sağlıyordu.
  
  otto çevrimi’yle çalışan bir motorda, piston en alt noktaya ulaştığında silindire hava ve yakıt girişi tamamlanıyor ve emme subapı kapanıyordu, bu andan itibaren ise emme aşaması tamamlanıyor ve pistonun yukarı doğru hareketi ile sıkıştırma aşaması başlıyordu. toyota prius’un 1.5 litrelik motorunda ise sıkıştırma aşamasına geçildikten ve piston yukarı doğru yol almaya başladıktan sonra da emme subapı “bir süre daha” açık kalmaya devam ediyordu (bunu da vvt-i sistemi sağlıyordu). hava yakıt karışımı, pistonun yukarıya doğru olan doğrusal hareketi ile sıkışmak yerine açık kalan emme subapından silindir dışarısına (emme manifolduna) geri kaçıyor ve yanma odasındaki hava yakıt miktarı düşüyordu. emme subapı ancak piston yolunun %20-30’unu kat ettikten sonra kapanıyor ve sıkıştırma bu andan sonra başlıyordu. böylece silindir içerisindeki “hacim” düşüyordu.
  
  hem sıkıştırılan karışım miktarı azalıyor, hem de sıkıştırma oranı düşüyordu. motor hacmi değişmemekle beraber etkin olarak kullanılan motor hacmi küçülüyordu. prius’un motoru daha küçük hacimli bir motor gibi çalışıyor, bu sayede yakıt tüketimi düşüyordu. emme sırasında küçülen silindir içi hacim bu kez ateşleme sırasında olağan seviyesine geri dönüyordu.
  
  atkinson motoru, otto motoru ile elde edilen piston hareketini gerçekleştirmek için daha az yakıta ihtiyaç duyuyordu. ya da ters ifadesi ile atkinson çevrimi aynı miktarda yakıtı otto çevrimi’ne göre daha fazla piston hareketine çevirebiliyordu. yani birim yakıt tüketimi karşılaştırıldığında atkinson çevrimi daha verimliydi.
  
  james atkinson’un biyel kolu tasarımını değiştirerek gerçekleştirdiği değişimi, toyota emme subapını daha uzun süre açık tutarak gerçekleştirmişti. çünkü prius’un motorunda pistonların alt ölü noktası değişmemişti, ancak piston yukarı doğru hareket etmeye başladıktan sonra da açık kalmaya devam eden emme subabı sayesinde sıkıştırma kapasitesi düşmüştü. sıkıştırma, piston en alt seviyede iken değil daha yukarıda başlıyordu. yani sıkıştırma oranı düşüyordu.
  
  motor hacmi dikkate alındığında güç kaybı vardı ancak tüketilen yakıt dikkate alındığında motor verimliliği artıyordu. atkinson çevrimi’nin uygulandığı bir motor denk hacimdeki standart bir otto motoruna göre daha düşük güç üretiyor, ancak bu gücü üretmesi için motorun talep ettiği yakıt miktarında daha yüksek tasarruf gerçekleşiyordu.
  
  prius’un 1.5 litrelik motoru (1nz-fxe) bu sayede 1.2 litrelik bir motor kadar tüketiyor, ancak 1.3 litrelik bir motorun performansını veriyordu (75 hp, 115 nm). aynı 1.5 litrelik motorun otto çevrimi ile çalışan ve diğer toyota modellerinde kullanılan standart versiyonu (1nz-fe) ise 110 hp güç ve 141 nm tork çıkışına sahipti. prius’un motorunda tasarrufa karşın güç üretimi de belirgin şekilde düşmüştü.
  
  atkinson çevrimi’nin yakıt verimine rağmen neden olduğu güç kayıpları ise toyota prius’un elektrik motoru tarafından kapatılacaktı. elektrik motoru benzin motorunu (1nz-fxe) gerektiğinde destekleyecekti, ancak asıl olarak elektrik motoru destek için değil, bağımsız bir güç birimi olarak düşünülmüştü. çünkü en verimli yakıt tasarrufu yöntemi elektrik motorunun tek başına çalışmasını sağlamaktır.
  
  toyota, yüz yıl önce james atkinson’un biyel kolu tasarımını değiştirerek gerçekleştirdiği şeyi, çok daha basit bir yöntem ile; emme subapının daha uzun süre açık kalmasını sağlayarak başarmıştı. ancak geliştirilen yönteme, bu prensibin asıl yaratıcısına sadık kalınarak yine atkinson ismi verildi.
  
  1.5 litrelik eski motorun tasarruflu ancak düşük güç üreten karakteri güncel 1.8 litrelik motorda da devam ediyor: 2010 yılında eski 1.5 litrelik motorun yerini alan, toyota prius’da, lexus ct200h’de ve toyota auris hybrid’de kullanılan ve yine atkinson çevrimi ile çalışan 1.8 litrelik 2zr-fxe motor 98 hp güç, 142 nm tork üretiyor (elektrik motoru ile beraber sistem gücü 136 hp’ye (100 kw) ve tork da 207 nm’ye çıkıyor.) 2zr-fxe motorun standart versiyonu olan 2zr-fe ise 140 hp güç, 174 nm tork üretiyor (bu 1.8 litrelik motor global olarak auris ve corolla dahil birçok toyota modelinde kullanılıyor. yani standart versiyon atkinson çevrimi ile çalışan versiyondan 40 hp daha yüksek güç üretiyor.
  
  peki atkinson çevrimi neden şimdilik sadece hybrid otomobillerde (elektrik motoru ile kombine edilerek) kullanılıyor? bunun cevabı da toyota’nın 1.5 litrelik 1nz-fxe’si ve 1.8 litrelik 2zr-fxe’si gibi bu çevrimi kullanan motorların kendisinde saklı:
  
  hybrid otomobiller (ve plug-in hybrid otomobiller) bir elektrik motorunun ve geleneksel bir içten yanmalı motorun işbirliği ile hareket ediyor. hybrid (melez) kelimesi buradan geliyor. hybrid konseptin asıl amacı tasarruf: yakıt tüketimini düşürmek ve egzos emisyonlarını aşağıya çekmek. hatta sadece elektrik motoru ile ilerlediklerinde bu otomobillerin “kullanım anındaki” emisyonu sıfıra iniyor. ayrıca, bu otomobillerin şarj edilmeye ihtiyaçları da yok. çünkü elektrikli otomobillerden farklı olarak hybrid araçların elektrik motoru için ihtiyaç duyduğu ve akülerinde depoladığı elektrik enerjisi benzin motorundan şarj edilerek, ayırca coasting (yelkenli sürüşü) ve frenleme sırasında enerji geri kazanımı yoluyla sağlanıyor. plug-in hybrid otomobiller ise harici bir kaynaktan (şebeke elektriği kullanılarak) şarj edilme imkanına da sahip.
  
  hybrid otomobillerde kullanılan ve atkinson çevrimi ile çalışan bu motorlarda, emme subapının geç kapanması ile sıkıştırma oranı düşüyor, çünkü piston alt ölü noktadan itibaren değil; emme subapı kapandığı zaman, yani piston daha yukarıda bir noktadayken (çoğunlukla strok yolunun %20-30’unu tamamladığı sırada) sıkıştırma aşaması başlıyor. açık kalan emme subapından emme manifoldu’na “geri kaçan” hava yakıt karışımı ise yanma odasındaki karışım miktarını düşürüyor. tüm bunlar motorun düşük güç üretmesine neden oluyor. örnek olarak toyota prius’un 1.8 litrelik 2zr-fxe motoru 1.4 litrelik bir motor gibi çalışıyor. bu özellik tasarruflu kullanımda, stabil sürüşlerde ve düşük devirlerde işe yarıyor ve otomobilin daha az yakıt tüketmesini sağlıyor. motorlar gerçekten düşük yakıt tüketimine sahip; ancak güç çıkışları da düşük ve ani güç ihtiyacında sürücünün talebini karşılayamıyor, belirgin şekilde zayıf kalıyorlar. hybrid otomobillerde ise böyle durumlarda elektrik motorunun “hazır” olan tork’u güç açığını kapatıyor. içten yanmalı motor hem elektrik motoruna hayat veriyor hem de sürücü gaz pedalına yüklendiğinde elektrik motorunun desteği ile hareket ediyor.
  
  otto çevrimi ve atkinson çevrimi bir arada olursa: lexus rc f
  
  ilk prius modeli yollara çıktığından beri, yani 1997 yılından bu yana, toyota atkinson çevrimi’ni en çok kullanan üretici oldu. grubun 1989 yılından bu yana üretim yapan premium markası lexus’un ct200h modelinde prius’un 1.8 litrelik 2zr-fxe motoru kullanılıyor, ancak uygulama lexus ct200h ile sınırlı değil; lexus, hybrid araçlar dışında performans modellerinde de atkinson çevrimi’ni kullanıyor.
  
  2014 yılında gelen ve bmw m4’ün rakibi olarak konumlandırılan compact executive coupe lexus rc f hem otto çevrimi ile hem de atkinson çevrimi ile çalışan bir motora sahip. 5.0 litre hacmindeki bu v8 makine (2ur-gse) stabil sürüşlerde ve düşük devirlerde tasarruf için aynı toyota prius gibi atkinson çevrimi’ni kullanıyor, ani güç taleplerinde ve performanslı kullanımda ise otto çevrimi’ne geri dönüyor.
  
  ilk deneme: miller çevrimi
  
  1957 yılında abd’li bilim insanı ralph miller, toyota’nın hybrid modellerinde verimlilik ve tasarruf için uyguladığı, emme subapının uzun süre açık kalmasına dayalı bu yöntemi ilk kez geliştirmiş ve patentini almıştı. r. miller’in motorunda da piston sıkıştırma için yükselmeye başladığında emme subapı açık kalmaya devam ediyor ve hava yakıt karışımının bir bölümü tekrar emme manifolduna geri kaçıyordu. miller’in tasarruf yöntemi işe yarıyordu ancak motorun maksimum gücü aynı toyota prius’un motorunda olduğu gibi denk hacimli diğer motorlardan daha düşük kalıyordu. miller, güç kaybını kapatabilmek için motoru bir kompresör (supercharger) ile destekledi. miller çevrimi mazda tarafından 1995 yılında millenia modelinde kullanıldı. mazda millenia’nın 2.3 litrelik v6 motoru (kj-zem) 217 hp güç, 280 nm tork üretiyordu.
  
  sonunda
  
  tüm bunlardan çıkan birkaç önemli sonuç var: birincisi, toyota prius sadece elektrikli motora sahip olduğu için tasarruflu ve verimli bir otomobil değil. otomobile bu özelliği kazandıran şey aynı zamanda içten yanmalı motorunun tasarruf odaklı özel dizaynı, yani atkinson çevrimi. diğer taraftan, atkinson çevrimi’nin tasarruf için güç çıkışında fedakarlık gerektirdiğini de dikkate almak gerekiyor, ancak otomobilin (en azından teorik olarak) ulaştığı tasarruf, kaybedilen güç çıkışından daha anlamlı bir düzeyde. atkinson çevrimi ile elde edilen sonuçlar türünün en iyisi değil ve endüstride çok daha iyisini başarabilen tasarruf konseptleri bulunuyor. yine de bu sistem hybrid otomobillerde makul ve mantıklı bir çözüm olmayı sürdürüyor. bugüne kadar içerisinde toyota, honda, mercedes ve ford'un da bulunduğu birçok üretici bu çevrimi ya geçmişte hybrid modellerinde denedi ya da güncel olarak bu modellerde kullanmaya devam ediyor.
  
  toyota prius’da kullanılan 1.5 litrelik 1nz-fxe ve 1.8 litrelik 2zr-fxe gibi atkinson çevrimi’ne dayalı motorların bir diğer ilginç noktası ise bu motorların çıkış noktası ve felsefe olarak downsizing motorlara göre ters yönde hareket etmeleridir. her iki motor tipi de tasarruf amacını taşıyor, ancak atkinson çevrimine dayalı atmosferik motorlar hacmine göre daha düşük güç üretip tasarruflu olurken, downsizing motorlar hacmine göre daha yüksek güç üretip tasarruflu olmayı başarıyorlar.
  
  her 2 konsept de tamamen zıt karakterlere sahip olmalarına rağmen farklı düzeylerde olsa da başarılı sonuçlar veriyor. bu otomotiv endüstrisinin zenginliği anlamına da geliyor. birbirine tamamen ters şeyler yaparak aynı hedefe ulaşmak? aslında mümkün ve bu motor konseptleri ters karakterleri ile bunu başarıyor. unutmamak gerekiyor: her şey zıt olanı ile beraber vardır.
  
  ve tüm bunlardan çıkan ikinci bir sonuç daha var: japon’lar… dışarıya izole bir kültüre sahip olan bu ada insanlarının kafası konu otomobiller olduğunda da avrupa insanından farklı çalışıyor. wankel motoru, değişken subap zamanlaması, atkinson çevrimi, miller çevrimi, yüksek sıkıştırma oranları… hepsi çok başka coğrafyalarda icat edilmiş olsalar da endüstri içerisinde japon’ların çabası ile uygulanabilir hale gelen ve hayatımıza giren yenilikler oldular.