TFSI發動機的工作原理是將渦輪增壓和燃油分層噴射技術相結合。

T代表渦輪增壓，它就像一個空氣壓縮機，利用發動機廢氣能量推動渦輪室內葉輪，葉輪帶動增壓室內增壓輪，把從汽濾吸入的空氣壓入發動機氣缸，增加進氣量來提升功率。

FSI代表燃油分層噴射，有至少兩種燃燒模式，即分層燃燒和均質燃燒，有人還把均質燃燒細分為均質稀燃模式和均質燃燒模式。

分層燃燒模式下，節氣門不完全打開，保證進氣管內有一定真空度，進氣過程中通過進氣歧管中的翻版與ω形活塞頂配合形成進氣渦旋。噴油時間在上止點前 60°至上止點前 45°，混合氣形成在曲軸轉角 40°至 50°范圍內，只有火花塞周圍混合氣被點燃，周圍氣體形成隔熱保護，提升熱效率，點火時刻控制嚴格。

均質稀燃模式混合氣形成時間長，燃燒均勻，通過精確控制噴油達到較低混合氣濃度，點火時間選擇范圍寬泛，燃油經濟性好。

均質燃燒能發揮動態響應好、扭矩和功率高的特點，進氣過程中節氣門位置由油門踏板決定，翻版位置視情況而定。

目前奧迪發布的 FSI 發動機多采用均質燃燒模式，分層燃燒雖有理論優勢，但實施成本或時機尚不成熟。

總之，TFSI 發動機通過這些技術和模式的協同工作，實現了高效能、低油耗和強動力的性能表現