帶渦輪增壓的小排量化是汽油機的主要發(fā)展方向，是最經濟的降低CO2排放的方法。與標準的發(fā)動機相比，渦輪增壓的小型化發(fā)動機在成本上僅增加20%，而同時獲得25%的CO2排放降低，混合工況油耗降低20%。通過采用更小外徑的渦輪和增壓器葉輪，獲得運動部件更小的慣量及更快的所需增壓壓力的建立，降低渦輪滯后的效應；同時新材料的使用可以增加增壓器剛度和耐久性，達到與整車的同壽命。目前在歐洲近20%的汽油機是增壓發(fā)動機，預計到2015年有50%的汽油機將是增壓發(fā)動機。

一、發(fā)動機排出的廢氣，推動渦輪排氣端的渦輪葉輪（Turbine Wheel），并使之旋轉。由此便能帶動與之相連的另一側的壓氣機葉輪(Turbine Wheel)也同時轉動。

二、壓氣機葉輪把空氣從進風口強制吸進，并經葉片的旋轉壓縮后，再進入管徑越來越小的壓縮通道作二次壓縮，這些經壓縮的  空氣被注入汽缸內燃燒。

三、有的發(fā)動機設有中冷器，以此降低被壓縮空氣的溫度、提高密度，防止發(fā)動機產生爆震。

四、被壓縮（并被冷卻后）的空氣經進氣管進入汽缸，參與燃燒做功

五、燃燒后的廢氣從排氣管排出，進入渦輪，再重復以上（一）的動作。

如果在相同的單位時間里，能夠把更多的空氣及燃油的混合氣強制擠入汽缸（燃燒室）進行壓縮燃爆動作（小排氣量的引擎能“吸入”和大排氣量相同的空氣，提高容積效率），便能在相同的轉速下產生較自然進氣發(fā)動機更大的動力輸出。渦輪增壓利用廢氣驅動，基本沒有額外的能量損耗（對發(fā)動機沒有額外的負擔），便能輕易地創(chuàng)造出大馬力，是非常聰明的設計。情形就像你拿一臺電風扇向汽缸內吹，硬是把風往里面灌，使里面的空氣量增多，以得到較大的馬力，只是這個扇子不是用電動馬達，而是用引擎排出的廢氣來驅動渦輪增壓器使用.

發(fā)動機排出的廢氣帶動渦輪旋轉，而渦輪則帶動氣泵旋轉。 渦輪在渦輪機中的最高轉速為每分鐘150,000轉——這相當于大多數(shù)汽車發(fā)動機轉速的30倍.

增加發(fā)動機所能燃燒的燃料和空氣是提升發(fā)動機動力最可靠的方法之一。

增加燃料和空氣的方法之一是增加氣缸數(shù)或增大氣缸容積

壓縮空氣可以使發(fā)動機能夠將更多的空氣壓到氣缸里，而更多空氣就意味著能向氣缸內注入更多的燃料。 因此，每個氣缸的燃燒沖程就能產生更多動力。 渦輪增壓發(fā)動機產生的動力要比相同普通發(fā)動機大得多。

如何能讓一臺小排量的發(fā)動機爆發(fā)出大排量的發(fā)動機的動力呢？增壓技術是最為行之有效的方法之一。我們目前在車用發(fā)動機上使用的進氣增壓技術，最早源于飛機高空飛行的需要，我們都知道一般發(fā)動機是利用氣缸活塞下移形成真空，吸入空氣而實現(xiàn)進氣的過程，這就是所謂的自然吸氣發(fā)動機。而自然吸氣方式因“被動”地實現(xiàn)進氣動作，所以在高空中由于空氣稀薄進氣效率不高，大大影響發(fā)動機的功能發(fā)揮。為提高發(fā)動機進氣效率，于是發(fā)明了增壓進氣技術。

無論增壓由發(fā)動機的排出的廢氣驅動。渦輪由兩部分組成，一是新鮮空氣增壓端（壓縮泵輪）、另一部分為廢氣驅動端（廢氣渦輪），兩端各有一個葉輪，在同一軸上的兩邊渦輪之間還有一個泄壓觸發(fā)器（Wastegate）設在廢氣渦輪那邊，當壓縮渦輪壓力過大，壓力便會推動觸發(fā)器將廢氣渦輪的閥門打開，降低氣壓，以防止增壓過度。

渦輪增壓技術

增壓技術的最大好處是它在不增加發(fā)動機排量的情況下，大幅提高發(fā)動機的功率和扭矩。渦輪增壓器實際上就是一個空氣壓縮機，利用發(fā)動機排出的廢氣推動渦輪高速旋轉，將空氣壓縮進入氣缸。隨著發(fā)動機轉速加快，廢氣排出速度加快，使渦輪轉速也加快，空氣壓縮程度就加大，發(fā)動機的進氣量就相應增加，從而提高發(fā)動機動力。所以說，渦輪增壓器通過增加發(fā)動機進氣量，在不增加排量的情況下卻得到了增大發(fā)動機排量的效果。由于渦輪增壓器的驅動是來自發(fā)動機排氣，不需要額外的動力，與其他增壓方式相比，渦輪增壓的效率更高，能耗更低。 也是由于渦輪增壓器是由廢氣驅動增壓，所以，要在發(fā)動機達到一定轉速時才能啟動，因此，渦輪增壓器存在一定的“滯后”，這是其固有特點。大眾汽車改進設計了TSI發(fā)動機的渦輪增壓器，如：對渦輪葉片進行了空氣動力學優(yōu)化，使進氣氣流的分布狀態(tài)有助于降低能量損耗，令渦輪增壓器能夠更早更快地起動，動態(tài)響應更加靈敏。所以，大眾汽車TSI發(fā)動機增壓器的滯后感覺已大幅降低。另外，大眾汽車對TSI發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)也進行了優(yōu)化設計，使冷卻效果顯著提高。以前的渦輪增壓裝置在使用、維護和保養(yǎng)等方面比較麻煩，比如高速長時間行車后不能馬上熄滅發(fā)動機，否則渦輪增壓器容易在冷卻不好的情況下產生內部潤滑油的結焦，進而損害增壓器。TSI發(fā)動機已充分考慮車主的使用便利性，潤滑冷卻系統(tǒng)采用更為先進的設計，很好地解決了上述問題，不會對車主的使用和維護增加額外的負擔。

此外，渦輪增壓器不是易耗部件，在正常使用和保養(yǎng)的情況下，渦輪增壓器的壽命是和發(fā)動機的壽命相同的。

發(fā)動機排出的廢氣驅動廢氣渦輪高速旋轉，廢氣渦輪再帶動進氣渦輪以同樣的速度旋轉，進氣渦輪將空氣壓縮到氣缸內燃燒，。這種狀況下產生的進氣壓力，要遠遠高于大氣壓力；換句話說，通過渦輪增壓器產生的進氣量，遠遠超過了自然吸氣產生的進氣量。
由于大大提升了進氣量，一臺小排量的發(fā)動機在安裝了渦輪增壓器以后，能輸出比他排量大很多的發(fā)動機的功率。例如：一臺渦輪增壓值為1.5bar的2.0排量發(fā)動機，它的實際輸出功率能夠相當于一臺3.0排量的自然吸氣式發(fā)動機。

除了大幅度增加功率輸出以外，渦輪增壓發(fā)動機在獲得相等功率的同時，比與它相等功率的自然吸氣式發(fā)動機的尺寸和重量都要小很多。顯而易見，裝配渦輪增壓發(fā)動機的車子，比裝配相同功率的自然吸氣式發(fā)動機的車子提速更快，制動也更快。同時由于發(fā)動機的重量減輕還有利于獲得更好的操控性能。

除了性能上的提高以外，渦輪增壓發(fā)動機比同等功率的自然吸氣發(fā)動機更省油，這在如今能源極度緊張的今天顯得尤為重要。