二級增壓系統的構成
在典型的二級可調增壓系統中，兩台渦輪增壓器成串聯布置。二級可調增壓系統由高壓級增壓器、低壓級增壓器、廢氣流量分配閥和空氣旁通閥組成。高壓級增壓器為一個小增壓器，低壓級增壓器為一個大增壓器。如果增壓壓比較高，則需要考慮在壓氣機間對增壓空氣冷卻。帶高壓渦輪旁通閥的增壓系統主要用於商用車領域，為了滿足瞬態特性和所需的增壓壓力等其他要求，對該增壓系統稍作改進就可用於乘用車領域。
示意圖廢氣流量分配閥能夠對低壓級和高壓級增壓器渦輪級的流量進行分配。在柴油機的低轉速工況，廢氣流量分配閥把廢氣全部分給較小的低壓級增壓器，二級增壓器的渦輪級處於串聯工作狀態。由於低壓級增壓器流量較小，並且轉動慣量較小，可以提高柴油機低速工況的增壓壓力，提高增壓系統的回響特性；在柴油機中高轉速工況，廢氣流量分配閥開啟，把一部分廢氣分給低壓級渦輪，隨著廢氣流量的增加，分配給低壓級的廢氣流量加大，在這種工況下低壓、高壓二級增壓器的渦輪機處於並聯工作狀態。二級增壓器的壓氣機不論在柴油機的低速區還是高速區始終處於串聯工作狀態。
二級增壓系統特點
優點
（1）套用二級增壓系統可以獲得更高的進氣壓力，提高發動機動力性和高原適應能力。
（2）採用二級增壓器，極大地拓寬了增壓系統的流量範圍，可以使柴油機滿足高功率、大轉矩、低油耗的要求。
（3）採用二級增壓器，可以對排氣歧管內的廢氣壓力及進氣管的增壓壓力實施調節，實現EGR，滿足排放要求。
（4）二級增壓系統如果採用較小慣量的低壓級增壓器，可以有效的解決系統加速滯後問題。
缺點
（1）需要較大的空間。
（2）價格比較昂貴。
（3）EGR率控制不如可變增壓系統控制靈活。
（4）在高轉速時相對於可變增壓系統油耗偏高。
二級增壓系統的分類及套用
高壓渦輪旁通
在高壓級渦輪端有一個廢氣流量分配閥，在低轉速時廢氣流量分配閥關閉。高壓與低壓增壓系統串聯工作。在高轉速時廢氣流量分配閥打開，低壓級渦輪單獨工作。這個系統可以實現高壓比，流量範圍較寬。但低壓與高壓系統的匹配能力有限。這種二級增壓系統在重型載貨車上有很好的套用。
低壓級渦輪、壓氣機旁通
在高壓級渦輪端有一個廢氣旁通閥，在低轉速時廢氣旁通閥關閉。高壓與低壓增壓系統串聯工作。在高壓級壓氣機端增加旁通閥，在低轉速時二級壓氣機同時工作，在高轉速時就僅有低壓級壓氣機單獨工作。這個系統可以實現高壓比，流量範圍較寬。高壓級增壓器可以減小尺寸，將具有好的瞬態回響性和低速轉矩性能。這種二級增壓系統在輕型車和中重型載貨車上有很好的套用。
高壓級渦輪、壓氣機旁通和低壓級渦輪旁通
在高壓級渦輪端有一個廢氣旁通閥，在高壓級壓氣機端增加旁通閥，在低壓級渦輪端增加旁通閥。在低轉速時旁通掉低壓級渦輪，低壓和高壓級壓氣機串聯工作。在高轉速時僅有低壓級增壓器單獨工作。這個系統可以實現高壓比，流量範圍更寬。高壓級增壓器利於減小尺寸，具有更好的瞬態回響性和低速轉矩性能。這種二級增壓系統多用於乘用車柴油發動機。
