涡轮增压式发动机将外界空气经空气滤清器吸入涡轮增压器的进气口。 涡轮增压器压缩机叶轮的转动产生吸力。然后，涡轮增压器压缩机叶轮压缩空气。空气流到进气歧管以均匀的非配到各个发动机气缸。空气在活塞的进气冲程吸入发动机气缸。 然后，空气与来自喷油嘴的燃油相混合。
每个活塞都有四个冲程：
- 进气
空气由打开的进气门进入气缸。燃油由喷油嘴喷入气缸。
- 压缩
空气和燃油混合物在气缸内通过压缩来增加热量以使之达到燃烧温度。
- 作功
空气和燃油混合物在压缩冲程到达顶点的时候被点燃。由于燃烧导致的气体膨胀推动活塞向下移动。这种推力就是发动机的动力。
- 排气
活塞向上移动以使得燃烧所产生的废气通过打开的排气门排出。
在发动机运转过程中，各发动机气缸中的活塞所做冲程的顺序保证了进气系统中有持续的气流。
气门室盖包含有一个闭式通风器组件。由窜气导致的进入气门室盖的气体可以经由曲轴箱流入进气歧管。 呼吸器使用一个膜片将其由外界空气隔开。膜片上方的盖子通过一些小的通风孔与外界空气相通，以防止压力过高。
涡轮增压器提高送入发动机气缸的空气的温度和密度。 这种条件下，在压缩冲程早期即可形成更低的点火温度。 还可以利用喷油以更加精确地方式调整压缩冲程的正时。 多余的空气降低了燃烧的温度。 这些多余的空气还能提供内部冷却。
涡轮增压器可以改善下列发动机性能特点：
- 增加输出功率。
- 增加发动机扭矩。
- 增加发动机效率。
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| 图 1 | g00302786 |
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涡轮增压器部件（典型示例） (1) 进气口 (2) 压缩机壳体 (3) 压缩机叶轮 (4) 轴承 (5) 进油口 (6) 轴承 (7) 涡轮机壳体 (8) 涡轮机叶轮 (9) 排气出口 (10) 出油口 (11) 排气进口 | |
涡轮增压器安装在排气歧管与进气歧管之间。 涡轮增压器由流过排气进口 (11) 的废气驱动。 废气能量使涡轮机叶轮 (8) 转动。 随后，废气经排气出口 (9) 流出涡轮机壳体 (7)。
涡轮机叶轮 (8) 和压缩机叶轮 (3) 安装在相同的轴上。 因此涡轮机叶轮 (8)和压缩机叶轮 (3)以相同转速转动。压缩机叶轮封闭在压缩机壳体 (2)中。压缩机叶轮压缩进气。进气经气缸的进气门流入发动机气缸中。
缸体主油道流出的机油流过进油口 (5) 来润滑涡轮增压器轴承 (4) 和 (6)。 加压的机油流过涡轮增压器轴承壳体。 机油经出油口 (10) 流回油底壳。
涡轮增压器有一个废气旁通阀。废气旁通阀由增压压力控制。这样，在较高的发动机转速下有一部分的废气就可以旁通流过涡轮增压器。 废气旁通阀是一种在预置增压压力下自动打开以使得废气流经涡轮机的挡板阀。废气旁通阀可以使涡轮增压器在较低的发动机转速下的设计效率更高。
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| 图 2 | g00905459 |
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缸盖上的进气和排气门截面（典型示例） | |
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| 图 3 | g00905464 |
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缸盖和气门（典型示例） (1) 夹头 (2) 气门弹簧座 (3) 气门弹簧 (4) 气门密封 (5) 气门导管 (6) 缸盖 (7) 缸盖密封垫 (8) 推杆 (9) 挺杆 (10) 排气门 (11) 进气门 | |
发动机运转时，气门和摇臂轴组件控制着气流进出气缸。 缸盖总成上每个气缸都有两个气门。 每个气门都有一个气门弹簧 (3)。 进气门 (11)和排气门 (10)的端口在缸盖左侧。
气门沿着钢制气门导管 (5)移动。气门导管可以更换。
进气门与排气门的开启和闭合是以下部件的转动或移动实现的：
- 曲轴
- 惰轮
- 凸轮轴
- 气门挺杆
- 推杆
- 摇臂
- 气门弹簧
凸轮轴齿轮由惰轮驱动。 凸轮轴齿轮，惰轮齿轮和曲轴齿轮一起对正时。当凸轮轴转动时，气门挺杆会上下移动。 推杆使摇臂移动。 摇臂使得进气门和排气门开启或关闭。这与发动机点火顺序对应。气门弹簧把气门推回闭合位置。