El principio de la sobrealimentación fue esbozado en 1905 por el ingeniero Suizo Büchi, pero por razones tecnológicas se empezó a aplicar hace aproximadamente 50 años y solamente en motores grandes y de bajas revoluciones.
Los gases de escape del motor salen con una velocidad y temperatura importante, esto representa una energía.
Si en el flujo de gases de escape introducimos una turbina, la energía que éstos traen hacen girar a dicha turbina ( se transforma en energía de rotación). Si se monta un compresor sobre el eje de la turbina anterior, ambos giran en conjunto. De esta forma el compresor toma aire fresco y lo envía a los cilindros con una presión mayor a la atmosférica (precomprimido).
En la figura 1 se puede observar en amarillo los gases de escape que salen del motor y a través del múltiple de escape son introducidos en la carcaza de escape del turboalimentador. Estos gases hacen girar la turbina de escape y luego siguen su marcha por el caño de escape.
Por medio del eje de la turbina se transmite el movimiento de rotación a la rueda compresora que aspira axialmente el aire que proviene del filtro de aire y lo lanza radialmente hacia la carcaza de admisión, donde se comprime, y a través del múltiple de admisión llega a los cilindros del motor. En la figura 1 esto se puede ver en azul.
En la parte central del turbo ( cuerpo central), se encuentran los elementos que sustentan y permiten el giro del eje de turbina. Estos elementos se encuentran lubricados ( con el mismo aceite del motor), por lo que será necesario además una serie de elementos que impidan el paso de aceite hacia el escape o admisión y al inversa, evitar que ingrese aire a presión o gases de escape a través del turbo al carter del motor En la figura 2 se puede observar un turboalimentador en corte donde se aprecian los elementos anteriormente mencionados. En amarillo se pude apreciar la zona de conducción de gases de escape dentro de la carcaza y como va disminuyendo la sección de la misma, esto produce un aumento de velocidad en dichos gases para que incidan sobre la rueda de turbina con una alta velocidad y produzcan una rotación de la misma ( en la actualidad hay turboalimentadores donde velocidad de rotación de la turbina es de aproximadamente 220.000 rpm).
A través del eje se transmite la velocidad de rotación a la rueda compresora, esta aspira el aire y lo lanza a la carcaza de admisión con un velocidad tangencial elevada, observar que la carcaza de admisión ( en celeste) va aumentando la sección de pasaje del aire en el sentido de avance del mismo. De esta forma el aire va perdiendo velocidad que se transforma en un aumento de presión, llegando así al motor con una presión superior a la atmosférica.
En la parte central del turboalimentador se pueden observar los elementos que permiten el giro del eje de turbina y su vez lo sustentan. Estos elementos son los cojinetes radiales y el cojinete axial, estos se encuentran lubricados con aceite a presión ( en verde se puede observar el circuito).
El aceite una vez que ha lubricado los cojinetes debe retornar por gravedad al carter del motor. En fucsia en la figura se observa el recorrido del retorno de aceite.