Turbosprężarki = Turbina + Sprężarka  

Turbosprężarka jako urządzenie składa się z dwóch głównych części: turbiny oraz sprężarki, Turbina zlokalizowana jest na kolektorze wydechowym, a przepływające przez nią gorące spaliny opuszczające silnik przez kolektor wydechowy z pomocą wału obracają wirnik (całość wirnika wraz z obudową nazywana jest stroną gorącą). Obroty te za pośrednictwem specjalnej ośki przenoszone są do drugiej części urządzenia – sprężarki, która z kolei umiejscowiona jest na kolektorze dolotowym i w związku z tym, iż jest opływana przez zimne powietrzne, nazywana jest stroną zimną, a jej głównym zadaniem jest sprężanie powietrza zasilającego silnik.

Oprócz powyższego schematu, do właściwego działania turbosprężarki, konieczne jest jeszcze wprowadzenie specjalnych zaworów upustowych, służących do precyzyjnej regulacji ciśnienia, które albo upuszczają powietrze tłoczone do cylindrów, albo spaliny przed turbosprężarką, nie dopuszczając tym samym do zniszczenia silnika przez działanie turbo. Najczęściej, w silnikach benzynowych, stosuje się dwa zawory dolotowe – waste-gate i blow-off oraz jeden zawór w układzie wydechowym – by-pass.

Zasady działania zaworów jest taka, iż przy niskim obrotach silnika wszystkie są zamknięte. Natomiast przy wysokich obrotach w celu niedopuszczenia do zbyt szybkiego wzrostu ciśnienia doładowania, zawór by-pass uchyla się i część spalin omija turbinę, a tym samym obroty utrzymane są na niższym poziomie (zawory te zastępowane są obecnie często specjalną kierownicą, składającą się z kilku łopatek, które przesuwają się lub przekręcają wokół własnej osi i które umieszczone są przed turbiną; wtedy mamy do czynienia z turbosprężarką o zmiennej geometrii); z kolei zawór waste-gate sterowany jest najczęściej elektromagnesem komputerowym, który przy wysokim ciśnieniu podnosi się i usuwa część sprężonego powietrza, zaś zawór blow-off uruchamia się podczas gwałtownego zdjęcia nogi z pedału gazu, otwierając się przy zamknięciu przepustnicy i wypuszcza sprężone powietrze (w silnikach wysokoprężnych zawory te nie występują, ponieważ nie występuje tam też przepustnica).

Aby turbosprężarka sprawnie działała i doładowanie było wysokiej wartości, konieczne jest również wprowadzenie tzw. intercoolera, zwanego chłodnicą powietrza doładowującego, czyli urządzenia, którego zadaniem jest chłodzenie powietrza wtłaczanego przez sprężarkę do silnika (temperatura powietrza w trakcie sprężania zwiększa się bowiem nawet do 90°C, co znacznie zmniejsza jego gęstość, a jednocześnie zmniejsza objętość tlenu dostarczanego do cylindrów). W systemach bardziej zaawansowanych, wykorzystywanych głównie w sporcie, do obniżenia temperatury sprzężonego powietrza wykorzystuje się wtrysk wody lub alkoholu, które wymagają czterokrotnie więcej energii do podniesienia temperatury, aniżeli powietrze.

Turbosprężarka jako mechanizm uruchamiana jest w samochodzie dopiero po przekroczeniu pewnej prędkości obrotowej silnika, kiedy energia spalin pozwala na pracę sprężarki. Ponadto w zwykłych turbosprężarkach, od momentu naciśnięcia pedału gazu do doładowania silnika powstaje tzw. turbo dziura, czyli krótka chwila uruchomienia całego mechanizmu. Aby ograniczenie to go zminimalizować stosuje się wirniki zbudowane z lżejszych materiałów, aniżeli standardowe, np. z ceramiki, albo stosuje się dwie mniejsze turbosprężarki, albo turbosprężarki ze zmiennym kątem łopatek.

Turbosprężarka – Turbina – Sprężarka, Serwis Turbosprężarek Rzeszów