奧托循環是壓縮比等于膨脹比的汽油發動機的循環，柴油機的循環叫狄賽爾循環，而膨脹比大于壓縮比的循環就是阿特金森循環和米勒循環。記得有資料說最早的阿特金森循環是膨脹到與吸氣壓強相等，這可以說是最大限度地利用了熱氣的能量了。但實際上後期的能量有限且要浪費時間，于是膨脹比沒有必要設得那麼高，這就是後來的米勒循環，所以米勒循環雖然效率低一點，但沒有浪費太多時間，或者說同樣排量和轉速，功率可以大一點。
米勒循環和阿特金森循環的熱效率比奧托循環要高，更節能。為了實現這種原理，現在采用的技術有早關進氣門和晚關進氣門兩種方案，這兩種方案中都存在一個空轉的多餘過程。早關進氣門，活塞沒有運行到上止點，隻吸了大半缸氣就關了，然後在裡面膨脹後雙壓回原來的體積才正式可能稱得上進入壓縮沖程。晚關進氣門則是吃滿了再吐出一部分來。實現最大膨脹比，則要少吸一點氣，不要那麼大則可多吸一點氣。因此，後者功率更大，但比吸滿都要小一點，于是出現了增壓，增壓後經冷卻吸入氣缸實際吸的氣量就比原來多了，這樣功率也就上來了。
現在一般将膨脹比大于壓縮比的循環都稱之為阿特金森Atkinson/米勒Miller循環。其理論效率不能僅從溫度的變化來計算，超膨脹（排氣體積大于吸氣體積）還要損失一部分功。
新發明的一種活塞旋轉的熱機，由于沖程可以設計，可以吸氣完成後馬上就壓縮，壓縮後則可停留一下進行點火燃燒（等容燃燒，活塞實際上沒有停下來，隻是隻轉動而沒有往複運），可避免早點火增加壓縮功耗，又可實現完全燃燒後再做功提高燃燒效率和熱效率。
另外，關于阿特金森循環/米勒循環的理論熱效率也計算出來了見表，糾正了一開始計算錯誤，為本人原創，因為我一直沒有查到過。
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