帶渦輪增壓的小排量化是汽油機(jī)的主要發(fā)展方向，是最經(jīng)濟(jì)的降低CO2排放的方法。與標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)動(dòng)機(jī)相比，渦輪增壓的小型化發(fā)動(dòng)機(jī)在成本上僅增加20%，而同時(shí)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(yùn)動(dòng)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(yīng)；同時(shí)新材料的使用可以增加增壓器剛度和耐久性，達(dá)到與整車的同壽命。目前在歐洲近20%的汽油機(jī)是增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，預(yù)計(jì)到2015年有50%的汽油機(jī)將是增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。

一、發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣，推動(dòng)渦輪排氣端的渦輪葉輪（Turbine Wheel），并使之旋轉(zhuǎn)。由此便能帶動(dòng)與之相連的另一側(cè)的壓氣機(jī)葉輪(Turbine Wheel)也同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。

二、壓氣機(jī)葉輪把空氣從進(jìn)風(fēng)口強(qiáng)制吸進(jìn)，并經(jīng)葉片的旋轉(zhuǎn)壓縮后，再進(jìn)入管徑越來越小的壓縮通道作二次壓縮，這些經(jīng)壓縮的  空氣被注入汽缸內(nèi)燃燒。

三、有的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)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(dòng)機(jī)產(chǎn)生爆震。

四、被壓縮（并被冷卻后）的空氣經(jīng)進(jìn)氣管進(jìn)入汽缸，參與燃燒做功

五、燃燒后的廢氣從排氣管排出，進(jìn)入渦輪，再重復(fù)以上（一）的動(dòng)作。

如果在相同的單位時(shí)間里，能夠把更多的空氣及燃油的混合氣強(qiáng)制擠入汽缸（燃燒室）進(jìn)行壓縮燃爆動(dòng)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(zhuǎn)速下產(chǎn)生較自然進(jìn)氣發(fā)動(dòng)機(jī)更大的動(dòng)力輸出。渦輪增壓利用廢氣驅(qū)動(dòng)，基本沒有額外的能量損耗（對發(fā)動(dòng)機(jī)沒有額外的負(fù)擔(dān)），便能輕易地創(chuàng)造出大馬力，是非常聰明的設(shè)計(jì)。情形就像你拿一臺(tái)電風(fēng)扇向汽缸內(nèi)吹，硬是把風(fēng)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(gè)扇子不是用電動(dòng)馬達(dá)，而是用引擎排出的廢氣來驅(qū)動(dòng)渦輪增壓器使用.

發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣帶動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，而渦輪則帶動(dòng)氣泵旋轉(zhuǎn)。 渦輪在渦輪機(jī)中的最高轉(zhuǎn)速為每分鐘150,000轉(zhuǎn)——這相當(dāng)于大多數(shù)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的30倍.

增加發(fā)動(dòng)機(jī)所能燃燒的燃料和空氣是提升發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)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(dòng)機(jī)能夠?qū)⒏�多的空氣壓到氣缸里，而更多空氣就意味著能向氣缸�?nèi)注入更多的燃料。 因此，每個(gè)氣缸的燃燒沖程就能產(chǎn)生更多動(dòng)力。 渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力要比相同普通發(fā)動(dòng)機(jī)大得多。

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

無論增壓由發(fā)動(dòng)機(jī)的排出的廢氣驅(qū)動(dòng)。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(qū)動(dòng)端（廢氣渦輪），兩端各有一個(gè)葉輪，在同一軸上的兩邊渦輪之間還有一個(gè)泄壓觸發(fā)器（Wastegate）設(shè)在廢氣渦輪那邊，當(dāng)壓縮渦輪壓力過大，壓力便會(huì)推動(dòng)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(shù)

增壓技術(shù)的最大好處是它在不增加發(fā)動(dòng)機(jī)排量的情況下，大幅提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩。渦輪增壓器實(shí)際上就是一個(gè)空氣壓縮機(jī)，利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣推動(dòng)渦輪高速旋轉(zhuǎn)，將空氣壓縮進(jìn)入氣缸。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速加快，廢氣排出速度加快，使渦輪轉(zhuǎn)速也加快，空氣壓縮程度就加大，發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量就相應(yīng)增加，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力。所以說，渦輪增壓器通過增加發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量，在不增加排量的情況下卻得到了增大發(fā)動(dòng)機(jī)排量的效果。由于渦輪增壓器的驅(qū)動(dòng)是來自發(fā)動(dòng)機(jī)排氣，不需要額外的動(dòng)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(qū)動(dòng)增壓，所以，要在發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)才能啟動(dòng)，因此，渦輪增壓器存在一定的“滯后”，這是其固有特點(diǎn)。大眾汽車改進(jìn)設(shè)計(jì)了TSI發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓器，如：對渦輪葉片進(jìn)行了空氣動(dòng)力學(xué)優(yōu)化，使進(jìn)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(dòng)，動(dòng)態(tài)響應(yīng)更加靈敏。所以，大眾汽車TSI發(fā)動(dòng)機(jī)增壓器的滯后感覺已大幅降低。另外，大眾汽車對TSI發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)也進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，使冷卻效果顯著提高。以前的渦輪增壓裝置在使用、維護(hù)和保養(yǎng)等方面比較麻煩，比如高速長時(shí)間行車后不能馬上熄滅發(fā)動(dòng)機(jī)，否則渦輪增壓器容易在冷卻不好的情況下產(chǎn)生內(nèi)部潤滑油的結(jié)焦，進(jìn)而損害增壓器。TSI發(fā)動(dòng)機(jī)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(jìn)的設(shè)計(jì)，很好地解決了上述問題，不會(huì)對車主的使用和維護(hù)增加額外的負(fù)擔(dān)。

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(dòng)機(jī)的壽命相同的。

發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣驅(qū)動(dòng)廢氣渦輪高速旋轉(zhuǎn)，廢氣渦輪再帶動(dòng)進(jìn)氣渦輪以同樣的速度旋轉(zhuǎn)，進(jìn)氣渦輪將空氣壓縮到氣缸內(nèi)燃燒，。這種狀況下產(chǎn)生的進(jìn)氣壓力，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于大氣壓力；換句話說，通過渦輪增壓器產(chǎn)生的進(jìn)氣量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了自然吸氣產(chǎn)生的進(jìn)氣量。
由于大大提升了進(jìn)氣量，一臺(tái)小排量的發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的功率。例如：一臺(tái)渦輪增壓值為1.5bar的2.0排量發(fā)動(dòng)機(jī)，它的實(shí)際輸出功率能夠相當(dāng)于一臺(tái)3.0排量的自然吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)。

除了大幅度增加功率輸出以外，渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)在獲得相等功率的同時(shí)，比與它相等功率的自然吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的尺寸和重量都要小很多。顯而易見，裝配渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的車子，比裝配相同功率的自然吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的車子提速更快，制動(dòng)也更快。同時(shí)由于發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)比同等功率的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)更省油，這在如今能源極度緊張的今天顯得尤為重要。