TFSI 發動機的工作原理主要是渦輪增壓和燃油分層噴射技術的結合。

T 代表渦輪增壓，通過利用發動機尾氣排放推動渦輪室內的葉輪，增加進氣空氣的壓縮比，從而提高發動機輸出功率。

FSI 代表燃油分層噴射，在進氣過程中，節氣門和進氣歧管中的翻版配合，形成進氣渦旋。噴油時間和位置精準控制，比如分層燃燒時，噴油在上止點前 60°至上止點前 45°，燃油噴在活塞頂凹坑內，與渦旋進氣結合形成混合氣。

混合氣形成有特定范圍，小于或大于都不行。燃燒模式包括分層燃燒、均質稀燃和均質燃燒。

分層燃燒熱效率高、節流損失少，空燃比一般在 1.6 - 3 之間，點火時刻控制嚴格。均質稀燃混合氣濃度低，點火時間選擇范圍寬泛，燃油經濟性好，空燃比大于 1。均質燃燒能發揮動態響應好、扭矩和功率高的特點，空燃比小于或等于 1。

目前奧迪發布的 FSI 發動機多采用均質燃燒模式。

總之，TFSI 發動機通過這些技術的協同作用，實現燃料高效利用，提升發動機性能，帶來更強勁高效的動力輸出。