ハイブリッドの燃費にも迫るという、デミオ・スカイアクティブだが、プレスインフォーメーションには、肝心の表現が抜けている。それは、圧縮比を上げることの目標が、ミラーサイクル（アトキンソンサイクル、高膨張比エンジンなど呼び方は様々）状態での走行性を上げること。そのために出た結論が、見かけ上の圧縮比を出来るだけ高くしておくことが重要で、１４という数字になった。
これが新開発された、デミオ・スカイアクティブ・エンジン。圧縮比１４という数字だけが一人歩きしているが、実は燃焼の膨張比を大きく取ることを目的にしたミラーサイクルエンジンで、ミラーサイクル状態でも十分なトルクが得られるよう、見かけ上の圧縮比を大きく取り、エンジン負荷によって一番効率の良い燃焼を取り出す作戦だ見かけ上の圧縮比（気筒容積＋上死点での燃焼室容積：上死点での燃焼室容積）をこれまでのエンジンより高めておき，ノック等異常燃焼が問題となる低速域では吸気バルブの閉時期を遅らせて実圧縮比を低下させるもの。デミオ・スカイアクティブの場合、低中速域はオットーサイクル・エンジンの圧縮比で高膨張と言った方が、ある意味正しいかもしれない。
もちろんこれを達成し、更に燃費を効率よく向上させようとするには、なみなみならぬ技術を詰め込んでいる。例えば、圧縮比を上げるには、ピストンの頂面を限りなく飛び出させ、バルブとの接触を回避するリセスを切り込む、という手段になるが（ディーゼル燃焼とは違うので、フラットな頂面では出来ない）、このような設計とすると、熱効率が悪くなる。
それは、点火プラグとピストン頂面が近すぎる結果、燃焼で得られた熱が直接ピストンへ伝わり、膨張過程が妨げられること（つまり効率が悪い）。
そこで取り入れたものは、リーンバーンエンジンのようなキャビティを造ること。一般的には、キャビティを造ると、ピストン頂面の表面積が大きくなるので、熱を受ける面積ということだけ考えれば、燃費が悪くなるのだが、ピストン頂面のペントルーフ角度とバルブ挟み角から、燃焼室のあるべき形状を求め、シリンダーのボアが決まれば、キャビティを造ることへの抵抗もなくなる。
ピストン頂面にあるキャビティは、希薄燃焼エンジンで使うものとは違い、ここに混合気を溜める目的はない。点火直後の火炎がピストンへ当たらない距離をとるための、「逃げ穴なのだ」。もしこの穴がなかったら、点火後の火炎が膨張に入る前からピストンに当たり、せっかくの熱が無用にピストンから逃げてしまう。それを防ぐことが目的だ確かに熱効率を判断するＳ／Ｖ比（燃焼室表面面積／燃焼室容積）はキャビティを造らない場合に比べ大きくなるが、それでも１０％以下に抑えている。数字上のＳ／Ｖ比より重要なのは、点火した後の火炎が、直下に有るピストンへ当たらず、キャビティの中で広がりながら膨張させること。そして、ピストンから逃げる熱を大幅に少なくした結果、効率の高いエンジンが完成した。
カットエンジンで見るピストン。全部をクロームメッキしているので、光り輝いて判断がしにくいが、上死点にあるピストンと点火プラグの位置関係は、このキャビティがなかったら、異常とも思えるほど接近していただろうちなみに、圧縮比だけで見ると、プリウス１．８のエンジンは１３有るが、これは完全にミラーサイクル・エンジンでオットーサイクル（普通燃焼）にはならない場合でのこと。
バルブタイミングを比較してみると面白いことが分かる。プリウスはミラーサイクルだけしか狙っていないということ。そのプリウスは吸気の開き角度がＢＴＤＣ２９度～ＡＴＤＣ１２度、閉じ角度はＡＢＤＣ１０２度～６１度。排気は固定で開きはＢＢＤＣ３１度、閉じはＡＴＤＣ３度。
対してデミオ・スカイアクティブは吸気の開き角度はＢＴＤＣ３６度～ＡＴＤＣ３８度、閉じ角度はＡＢＤＣ１１０～３６度。排気側も変化し、開き角度はＢＢＤＣ９～５２度、閉じ角度はＡＴＤＣ４８～５度となる。
バルブタイミングの可変目的がエンジン性能は元より、燃費と排ガスを目的としたミラーサイクルの確立であるから、吸気カムシャフトの位相には電気モーターを採用して、レスポンスをアップしているのもスカイアクティブの特徴。
排気カムは油圧を使うが、カムの位相を変化させることで、内部ＥＧＲのコントロールを緻密に行い、排ガスばかりではなく、ノッキング防止に使われる。
見かけ上とは言うものの、圧縮比１４が生半可な状態で達成できたわけではない。ミラーサイクル燃焼から目標となる性能を取り出すためには、シリンダーのボアを小さくし（７１×８２ｍｍ、１２９８ｃｃ）、バルブの挟み角などはもとより、吸気ポートの角度まで計算してもとめたタンブル（縦渦）の効果もある積極的にミラーサイクルとオットーサイクルを使い分けながら、出来るだけミラーサイクル状態を保つために、ミラーサイクル専用のプリウスよりも圧縮比が高いエンジンを完成させ、ミラーサイクル状態でも、トルクと燃費のいい状態を持続させることに成功したのが、スカイアクティブ・エンジンである。
ＢＴＤＣ＝上死点前 ＡＴＤＣ＝上死点後 ＡＢＤＣ＝下死点後 ＢＢＤＣ＝下死点前
