Existují dva hlavní způsoby, jak získat větší výkon z motoru automobilu. První (a donedávna nejoblíbenější) je zvýšení kapacity motoru. Druhým je zvýšení množství směsi paliva a vzduchu vstupujícího do válce.
Obecně platí, že čím více směsi paliva a vzduchu jde do válců, tím větší výkon motor vyprodukuje. Součástí řešení je tedy vyladění karburátoru, hlavy válců a potrubí tak, aby motor mohl „dýchat“ volněji, ale existují limity pro to, kolik výkonu lze z motoru těmito prostředky získat při současném zachování spolehlivosti a flexibility motoru. .
Alternativní způsob, jak dostat do válců více směsi paliva a vzduchu, je turbodmychadlo.
Turbodmychadlo je v podstatě čerpadlo poháněné výfukovými plyny vycházejícími z výfukového potrubí. Jednotka se skládá z kola s lopatkami - turbíny -, které zapadá do pouzdra ve výfukovém systému. Z této turbíny běží krátký centrální hnací hřídel k podobnému lopatkovému kolu zvanému kompresor, které se přivádí do sání vzduchu motoru.
z motoru roztáčí turbínu, která zase roztáčí hnací hřídel a roztáčí kompresor. Takže když motor běží, výfukové plyny pohánějí turbínu, díky které kompresor pumpuje vzduch do motoru.
Pokud má motor karburátor, je automaticky nasáváno pevné množství paliva se vzduchem. Pokud má motor vstřikování paliva, je řídicí jednotka počítače naprogramována tak, aby vyhovovala plnicím tlakům.
Čím rychleji motor běží nebo čím větší je oběžná dráha otevření škrticí klapky, tím rychleji se bude turbodmychadlo točit. Čím rychleji se turbo točí, tím větší tlak nebo posilovač vyvine a tím více vzduchu vtlačí do motoru, aby vytvořil větší výkon.
Motor ve volnoběhu
Turboboosting 
Overboost 
Ačkoli je turbo navrženo tak, aby stlačilo směs vstupující do motoru, příliš velký tlak by byl nebezpečný, protože může vést k „klepání“ (předzápalu) a přílišnému zatížení vnitřních součástí motoru. Proto musí být maximální plnicí tlak, který může turbodmychadlo produkovat, omezen ventilem známým jako wastegate.
Wastegate je přepouštěcí ventil umístěný v turbodmychadle, který se otevírá, aby část výfukových plynů obcházela turbínu a proudila přímo do výfukového systému. Pokud je plnicí tlak příliš vysoký, aktivuje se wastegate pomocí tlakově citlivého ovladače, který snímá tlak vytvářený kompresorem.
Stlačování vzduchu samo o sobě způsobuje problémy. Když je vzduch stlačen, zahřívá se, což má tendenci se rozpínat. Protože účelem turba je dostat do válce co nejvíce směsi paliva se vzduchem, tento horký vzduch je třeba ochladit.
K tomu je většina vozů s turbodmychadlem vybavena mezichladičem. Vypadá jako malý chladič a ochlazuje stlačený vzduch, který opouští turbodmychadlo. Jak se vzduch ochlazuje, jeho objem se zmenšuje, takže množství směsi paliva a vzduchu přiváděné do motoru – a tím i výkon – se zvyšuje.
Turbo jednotka je zabudována do výfukového systému co nejblíže motoru. To pomáhá udržovat jej kompaktní a také pomáhá předcházet prodlevě turba. Pokud by mezi motorem a turbem byla dlouhá výfuková trubka, došlo by k časové prodlevě mezi sešlápnutím akcelerátoru, zvýšením otáček motoru a zrychlením turba. Efekt by byl jako mít elastické lanko plynu.
Proto je turbo často přišroubováno přímo k výfukovému potrubí. Výstup výfuku je ve středu skříně turbíny a vede do výfukového potrubí.
Na vstupní straně opouští stlačený vzduch skříň kompresoru potrubím s velkým průměrem. Ten prochází mezichladičem (je-li namontován) a poté do sacího potrubí nebo příležitostně přetlakové komory, kde se palivo přidává vstřikováním předtím, než vzduch vstoupí do motoru.
Vysoké otáčky, při kterých se může turbína otáčet, způsobují problémy s mazáním a chlazením. U některých turbodmychadel se turbína může otáčet až 200 000 ot./min. a nejžhavější části turba budou mít teplotu výfukových plynů kolem 900 °C nebo blízkou.
Většina turbojednotek má centrální ložisko hnacího hřídele napájeno olejem z motoru. Mazací systém turbodmychadla je speciálně navržen tak, aby zvládal vysoké teploty.
Vypouštěcí trubka oleje má velký průměr, aby se zajistilo, že olej, který po průchodu turbodmychadlem získá krémovou konzistenci, bude gravitačně odtékat zpět do jímky. Pokud by v tomto potrubí byl omezený průtok, způsobilo by to nahromadění tlaku kolem ložiska ve středové skříni, což by vedlo k úniku oleje z turbodmychadla.
Některá turba mají vodou chlazené středové ložisko, které ještě více snižuje zahřívání. Výhodou je, že protože se voda stále zahřívá motorem, pokračuje v cirkulaci a odebírá teplo z ložiska ještě několik minut po vypnutí motoru. zastaveno.
První kritikou turbomotorů byl jejich špatný výkon při zrychlení - když se motor neotáčel dostatečně rychle na to, aby rychle roztočil turbínu - a doba, kterou trvalo, než turbodmychadlo začalo posilovat, jakmile byl sešlápnut plyn.
Špatný výkon off-boost byl způsoben tím, že silniční turbomotory obvykle nemají velmi vysoký kompresní poměr. Vynucení velkého tlaku do válců se rovná zvýšení kompresního poměru, takže pokud motor nastartoval s vysokou kompresí, při vysokém zvýšení tlaku uvnitř motoru by mohly způsobit problémy s detonací nebo „klepáním“, což by mělo za následek vážné poškození motoru.
Přibližně, každé tři libry zesílení jsou ekvivalentní zvýšení kompresního poměru o faktor jedna. Pokud by tedy motor s kompresním poměrem 8:1 měl turbo, které by dokázalo dodat 9 kilo výkonu, efektivní kompresní poměr by byl asi 11:1. Průměrné rodinné auto má kompresní poměr 9:1.
Lepší ovládání motoru a turba je odpovědí – téměř všechny turbosystémy nyní používají nějakou formu řízení motoru, která se stará o elektronické zapalování a systémy vstřikování paliva a mírně zpomaluje zapalování, pokud motor začne klepat. Saab APC (Automatic
Performance Control) jde o krok dále. Nejen, že snižuje přeplňovací tlak na bezpečnou úroveň, ale také umožňuje, aby motor běžel na jakýkoli stupeň paliva, protože systém řízení automaticky kompenzuje – i když nejlepšího výkonu dosáhnete pouze s nejvyšším stupněm.
Dřívější turbomotory trpěly prodlevou turba, částečně kvůli špatnému řízení motoru a částečně proto, že nedostatek vhodných turbojednotek často znamenal, že motory a turba nebyly ideálně sladěny – velké turbodmychadlo a malý motor poskytne dobrý špičkový výkon, ale bude mu chybět. flexibilita. Lagis je téměř nevyhnutelný, protože malému motoru by chvíli trvalo, než by „roztočil“ velkou turbojednotku. Malé turbo u velkého motoru poskytuje dobrý výkon ve středním rozsahu s malým nebo žádným zpožděním, ale maximální výkon je ohrožen.
Tyto problémy byly minimalizovány lepším přizpůsobením velikostí turbodmychadla a motoru a použitím lehčích materiálů, jako je keramika, a nových konstrukcí, jako jsou trysky s proměnným průtokem (viz vedlejší čára na druhé straně).
Zjevnou výhodou přeplňovaného motoru je vyšší výkon spojený s hospodárností – přeplňovaný dvoulitrový motor poskytuje podobný výkon jako nepřeplňovaný třílitrový motor, aniž by spálil mnohem více paliva než dvoulitr.
Pro výrobce je často jednodušší přeplňovat stávající motor turbodmychadlem než navrhnout a vyvinout nový, větší. Přidání turba do motoru obvykle výrazně nezvýší spotřebu paliva, pokud není zvýšený výkon plně využit.
