功率密度是衡量汽车动力性的一个综合指标。先进的动力装置，首先要求它的经济性好、发出的功率大、体积小、重量轻，并且希望它操作方便、安全可靠。摆盘式柴油发动机正是一种新型结构的发动机，这种新型的发动机具有高质量功率和高体积功率的特点。发动机的基本热力学研究可以分析发动机性能。本文针对各种循环进行了全面的研究，可以为基于米勒循环的摆盘式发动机的研制提供热力学理论基础。1）运用热力学定律，首先建立出等容加热、等压加热、混合加热三种循环的发动机的热力学模型，然后计算出理想循环的发动机所能完成的最大循环功和热效率，最后，通过比较三种理想循环过程，得出发动机热效率和功率随压缩比、最高温度、最大爆发压力的变化趋势，结果表明压缩比是热力循环中的一个重要参数。2）运用特定方案计算方法，首先在符合热力学定律的原则上，建立实现超膨胀的热力循环模型，然后利用MATALAB编程软件计算出给定四种方案中的功率和热效率，最后得出米勒循环在超膨胀下比其它循环热效率高的结论，为摆盘式柴油机的热力循环提供了理论支持。3）通过对比摆盘式柴油机和传统柴油机工作原理，得出之间具有的相似性，然后将米勒循环应用在摆盘式柴油机，建立热力学模型，最后给定相关数据，改变压缩比，最高爆发压力等参数，利用MATALAB编程软件计算功率和热效率，分析压缩比、最高爆发压、膨胀比、最高温度等因素对米勒循环的摆盘式柴油机功率和热效率的影响，并加以比较，得出基于米勒循环摆盘式柴油热效率比双燃烧循环的柴油机高2%，米勒循环摆盘式柴油机功率比双燃烧循环的柴油机高10%的结论。本文通过热力学模型的建立、对比、分析，验证了米勒循环是实现超膨胀的循环，对于摆盘式柴油机，一个摆盘执行进气压缩功能，另一个摆盘执行膨胀排气功能，可以设计膨胀盘的直径大于压缩盘的直径，从而实现米勒循环的超膨胀设计。鉴于此种设计，摆盘式柴油机可以实现米勒循环提高效率。证明这种新型的摆盘式柴油机具有研究的价值和意义。