阿特金森循环由英国的工程师詹姆士·阿特金森于1882年创造发明。阿特金森循环发动机,在运转方面和传统式的内燃机并没有非常大的差别,相同要历经进气、压缩、做功、排气4个流程。但阿特金森循环发动机有别于大多数内然机的是,它压缩流程和做功流程是不相同的。压缩流程要短于做功流程。因而 它的压缩比要低于膨胀比。
米勒循环是米勒在1940年对阿特金森循环的改善。米勒循环和阿特金森循环相似,压缩比全是低于膨胀比。但米勒循环并没有繁杂的连杆机构。米勒循环借助于更改进气门关上的时间,更改压缩比。米勒循环在活塞压缩时,延迟进气门关上的时间,使在进气流程进到气缸内的混合汽流出一小部分到进气歧管内,进而更改压缩比。