本发明提供了一种用于稀薄燃烧的增压装置，所述增压装置为不带有废气旁通阀的涡轮增压器，包括连通发动机排气出口及三元催化器入口的涡轮，所述涡轮包括涡壳、叶轮和氧气分离器，所述氧气分离器设于所述涡壳与所述叶轮之间，发动机燃烧产生并经发动机排气出口排出的废气，经所述涡轮入口带动所述叶轮做功时，叶轮把废气压至氧气分离器表面，氧气分离器用于分离废气中的氧气，氧气过滤后的废气经所述三元催化器排出。本发明的增压装置不需额外增加稀薄燃烧后处理装置，降低复杂度和成本，且该增压装置可全工况全时采用稀薄燃烧，充分发挥了稀薄燃烧高热效率的特点。本发明还涉及一种发动机系统。