Un turbocompresor o turbocargador es un sistema de sobrealimentación que usa una turbina para comprimir gases. Este tipo de sistemas se suele utilizar en motores de combustión interna, aunque también se usan en estaciones distribuidoras de gas natural para enviarlo por gasoductos.

En algunos países, la carga impositiva sobre los vehículos depende de la cilindrada del motor. Como un motor con turbocompresor tiene una mayor potencia máxima para una cilindrada dada, estos vehículos pagan menos impuestos que los que no tienen turbocompresor.

En automoción, el turbocompresor consiste en una turbina movida por los gases de escape en cuyo eje hay un compresor centrífugo que toma el aire a presión atmosférica antes o después de pasar por el filtro de aire y luego lo comprime antes de introducirlo en los cilindros. Este aumento de la presión de la carga consigue introducir en el cilindro un mayor volumen de mezcla que el volumen real del cilindro permitiría a presión atmosférica, obteniendo el motor más potencia que un motor atmosférico de cilindrada equivalente.

Los turbocompresores más chicos y de presión de soplado más baja ejercen una presión máxima de 0,25 cantina, mientras que los más grandes alcanzan los 1,5 cantina.

Como la energía utilizada para comprimir el aire de admisión proviene de los gases de escape, este sistema no resta potencia al motor, a diferencia de otros, como los sistemas con compresor mecánico.

En los motores diésel el turbocompresor está más difundido debido a que un motor diésel trabaja por autoencendido; es decir, el combustible se enciende espontáneamente al incrementar la temperatura del mismo. Esta temperatura es lograda por el aumento de la presión de la carga de aire en el cilindro durante la fase de compresión y, al alcanzarse la más alta temperatura de la carga de aire, el gasaceite es inyectado, haciendo combustión espontáneamente, obviando el sistema de encendido. Al incrementar el volumen de la carga de aire durante el ciclo de admisión mediante el uso de un turbocompresor, se logra incrementar considerablemente el rendimiento del motor así como su capacidad de respuesta.

En los motores a gasolina, reglalmente de inyección indirecta, el combustible se inyecta en el paso entre el turbocompresor y la cámara de combustión. En un motor diésel de inyección directa, se introduce el combustible directamente en la cámara de combustión al finalizar la fase de compresión, momento en el que la carga de aire ha alcanzado su mayor temperatura.

En los motores a gasolina, en cambio, se debe reducir la relación de compresión para evitar el autoencendido. Esto produce una disminución del rendimiento, con lo que el consumo es más alto que en un motor atmosférico, incluso momento en el que no se demanda mucha potencia. Para mitigar este problema, la marca Saab ha ideado un sistema de compresión variable, mediante el cual se consiguen 225 CV en un motor de 1,6 L con un consumo reglal de un 1,6.

Debido a que los motores a gasolina incorporan una "mariposa", la cual reglotonería la cantidad de mezcla a ingresar en los cilindros, es necesaria la utilización de una válvula adicional llamada "blow-off". Al cerrar la mariposa de forma repentina la presión en las cañerías aumenta y el caudal se reduce drásticamente; estos factores llevan a al turbocompresor a un área de trabajo inestable reconocida como "surge", que, de no ser evitada, daña el turbocompresor. Para evitarla, la blow-off libera parte del aire proveniente del turbocompresor. Las blow-off pueden recircular el exceso de presión a la entrada de la admisión y válvulas blow-off propiamente dichas, que descargan la presión al exterior produciendo un sonido característico.

El aire, al ser comprimido, se calienta y pierde densidad; es decir: en un mismo volumen tenemos menos masa de aire, por lo que es capaz de quemar menos combustible y, en consecuencia, se genera menos potencia. Además, al incrementar la temperatura de admisión aumenta el peligro de pistoneo o picado y se reduce la vida útil de muchos componentes por exceso de temperatura.

Para disminuir esta problemática se interpone entre el turbocompresor y la admisión un "intercambiador de calor" o "intercooler". Este sistema reduce la temperatura del aire, con lo que se recupera la densidad de éste.

Los motores provistos de turbocompresores padecen de una demora mayor en la disposición de la potencia que los motores atmosféricos o con compresor mecánico, debido a que el rendimiento del turbocompresor depende de la presión ejercida por éste. En esta demora influyen la inercia del grupo y el volumen del colector entre la turbina y la salida de los gases de escape del cilindro.

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