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废气涡轮增压器主要由涡轮机和压气机等构成。将发动机排出的废气引入涡轮机，利用废气的能量推动涡轮机旋转，由此驱动与涡轮同轴的压气机实现增压。

从发动机排气歧管排出的是高温高压的废气，具有一定的能量。在自然吸气发动机中，这部分能量往往随着废气的排放而白白浪费。而废气涡轮增压器的动力来源主要就是这些废气。涡轮机叶轮与压气机叶轮通过增压器轴刚性连接，这部分称作增压器转子。

发动机工作时，排出的废气以一定角度高速冲击涡轮机叶轮，使增压器转子高速旋转，压气机叶轮的高速旋转使得发动机进气歧管内的气压升高，达到增压效果。