O ciclo de Brayton é um tipo de ciclo termodinâmico normalmente usado para descrever a maneira como os motores de turbina a gás, os motores de aeronaves a jato e outros motores de turbina funcionam. O ciclo de Brayton pode ser usado tanto em motores de combustão interna quanto em motores de combustão externa. O motor de ciclo Brayton original consistia em três componentes básicos: um compressor de gás, uma câmara de mistura e um expansor. Hoje, o ciclo de Brayton é usado quase exclusivamente em motores de turbina a gás, que normalmente consistem em um compressor de gás, um queimador e uma turbina de expansão. Os dois principais usos dos motores de turbina a gás são a geração de energia elétrica e a propulsão de aviões a jato.
O engenheiro americano George Brayton, que deu seu nome a este ciclo, desenvolveu um tipo de motor denominado “Ready Motor” no início da década de 1870. Esses motores foram produzidos para realizar tarefas como operação de moinho e bombeamento de água. Esses primeiros motores do ciclo de Brayton operavam suavemente e também eram relativamente eficientes.
O motor original de Brayton produzia energia puxando o ar para um compressor de pistão, onde era aquecido por compressão antes de prosseguir para uma câmara de mistura. Assim que chegou à câmara de mistura, o ar quente comprimido foi misturado ao combustível e enviado para um cilindro de expansão onde foi aceso. A ignição da mistura de combustível e ar no cilindro de expansão faria com que o ar comprimido se expandisse e produzisse energia suficiente para girar um conjunto de pistão e virabrequim. Uma parte da energia produzida por esse processo também foi usada para operar o pistão do compressor.
O ciclo de Brayton foi a base para o primeiro motor de combustão de dois tempos de ignição contínua. Este processo de combustão contínua foi posteriormente usado no desenvolvimento do motor de turbina a gás usado em aviões a jato modernos. O ciclo de Brayton demonstrou que a introdução de combustível em uma taxa controlada durante o ciclo de combustão acabaria por produzir mais energia por unidade de combustível consumido. O Brayton’s Ready Motor foi considerado por muitos como o primeiro motor a óleo prático e seguro. Um motor Brayton está preservado no Museu de História Americana do Instituto Smithsonian nos Estados Unidos