帶渦輪增壓的小排量化是汽油機的主要發展方向，是最經濟的降低CO2排放的方法。與標準的發動機相比，渦輪增壓的小型化發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%的汽油機是增壓發動機，預計到2015年有50%的汽油機將是增壓發動機。

一、發動機排出的廢氣，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（對發動機沒有額外的負擔），便能輕易地創造出大馬力，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——這相當于大多數汽車發動機轉速的30倍.

增加發動機所能燃燒的燃料和空氣是提升發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或增大氣缸容積

壓縮空氣可以使發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。 渦輪增壓發動機產生的動力要比相同普通發動機大得多。

如何能讓一臺小排量的發動機爆發出大排量的發動機的動力呢？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，我們都知道一般發動機是利用氣缸活塞下移形成真空，吸入空氣而實現進氣的過程，這就是所謂的自然吸氣發動機。而自然吸氣方式因“被動”地實現進氣動作，所以在高空中由于空氣稀薄進氣效率不高，大大影響發動機的功能發揮。為提高發動機進氣效率，于是發明了增壓進氣技術。

無論增壓由發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動機排量的情況下，大幅提高發動機的功率和扭矩。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，發動機的進氣量就相應增加，從而提高發動機動力。所以說，渦輪增壓器通過增加發動機進氣量，在不增加排量的情況下卻得到了增大發動機排量的效果。由于渦輪增壓器的驅動是來自發動機排氣，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發動機的渦輪增壓器，如：對渦輪葉片進行了空氣動力學優化，使進氣氣流的分布狀態有助于降低能量損耗，令渦輪增壓器能夠更早更快地起動，動態響應更加靈敏。所以，大眾汽車TSI發動機增壓器的滯后感覺已大幅降低。另外，大眾汽車對TSI發動機的冷卻系統也進行了優化設計，使冷卻效果顯著提高。以前的渦輪增壓裝置在使用、維護和保養等方面比較麻煩，比如高速長時間行車后不能馬上熄滅發動機，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發動機已充分考慮車主的使用便利性，潤滑冷卻系統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，在正常使用和保養的情況下，渦輪增壓器的壽命是和發動機的壽命相同的。

發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動機的功率。例如：一臺渦輪增壓值為1.5bar的2.0排量發動機，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動機。

除了大幅度增加功率輸出以外，渦輪增壓發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動機的尺寸和重量都要小很多。顯而易見，裝配渦輪增壓發動機的車子，比裝配相同功率的自然吸氣式發動機的車子提速更快，制動也更快。同時由于發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，渦輪增壓發動機比同等功率的自然吸氣發動機更省油，這在如今能源極度緊張的今天顯得尤為重要。