混合动力汽车避开了发动机怠速和低负荷工况工作（用电力驱动），并且采用Atkins。门（阿特金森循环）汽油发动机。Atkinson循环比Otto循环（奥托循环）的热效率高，这是因为Atkinson循环的膨胀比大于压缩比，阿特金森循环发动机原理图如图4所示。

    发动机部分负荷时，通过VVT-i控制实现进气门延迟关闭，使得有效压缩比变小，同时加大节气门开度，利用进气门开闭时刻来调节负荷，减少了进气过程的泵气损失（延迟进气门关闭工作示意图如图5所示）。另外膨胀比大于压缩比这也使得膨胀压力下降后开始进行排气行程。能够更大程度地将热能转化为机械能，提高发动机的热效率，降低燃油消耗率（阿特金森循环发动机减少进排气损失原理如图5所示）。因此阿特金森循环发动机在混合动力乘用车上得到广泛的应用。

    双擎卡罗拉采用了1.8L排量的8ZR-FXE Atkinson循环发动机，它较上一代丰田混合动力汽车用的1.5L手非量发动机的万有特性范围有所扩大，体现了更好的动力性和燃油经济性。（图6双擎卡罗拉8ZR-FXE发动机与丰田上一代混合动力发动机万有特性对比图）。

    二、混合动力电源
    双擎卡罗拉的混合动力系统采用了两个蓄电池，混合动力蓄电池和辅助蓄电池（混合动力2个蓄电池安装位置如图7所示）。

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