這三種循環(huán)的最大區(qū)別在奧托循環(huán)壓縮比等于膨脹比；米勒循環(huán)和阿特金森循環(huán)壓縮比要小于膨脹比，但米勒循環(huán)沒有復雜的連桿機構，而阿特金森循環(huán)有。

奧拓循環(huán)是由德國人尼古拉斯-奧拓根據(jù)前人的理論發(fā)明并應用。奧拓循環(huán)具有四個沖程，分別是吸氣、壓縮、做功、排氣。其最大的特點是：壓縮比等于膨脹比，在理論上，發(fā)動機在各個階段都不會出現(xiàn)乏力，扭矩缺失的情況。它還具有運轉(zhuǎn)平順，升功率高的優(yōu)點。

阿特金森循環(huán)由英國工程師詹姆士·阿特金森于1882年發(fā)明。阿特金森循環(huán)發(fā)動機，在運作方面和傳統(tǒng)的內(nèi)燃機沒有太大的差別，一樣要經(jīng)歷進氣、壓縮、做功、排氣四個行程。但阿特金森循環(huán)發(fā)動機不同于普通內(nèi)然機的是，它壓縮行程和做功行程是不一樣的。壓縮行程要短于做功行程。所以它的壓縮比要小于膨脹比。

米勒循環(huán)是米勒在1940年對阿特金森循環(huán)的改進。米勒循環(huán)和阿特金森循環(huán)一樣，壓縮比都是小于膨脹比。但米勒循環(huán)沒有復雜的連桿機構。米勒循環(huán)通過改變進氣門關閉的時間，改變壓縮比。米勒循環(huán)在活塞壓縮時，推遲進氣門關閉的時間，使在進氣過程進入氣缸內(nèi)的混合汽流出一部分到進氣歧管內(nèi)，從而改變壓縮比。