Para aumentar la potencia de los motores puede actuarse en el propio diseño del motor (aumentando la cilindrada), aumentando el régimen de funcionamiento, o bien hacer uso de la técnica de sobrealimentación, recurriendo al uso de los turbocompresores.

En 1905 el ingeniero A. Büchi patentó el primer turbocompresor y en 1911 fabricó el primer motor sobrealimentado. En 1953 Volvo presentó el primer motor turbo diesel para camiones. En 1967 Saab introdujo el turbocompresor en sus motores de serie, lo que significó un cambio muy apreciable en el sector de los automóviles.

En motores diesel el turbo se ha convertido en una necesidad, con un ligero aumento de cilindrada, un intecooler y los inyectores electrónicos, los motores diesel están desbancando en el mundo de los turismos a los antiguamente hegemónicos motores de gasolina, ya que estos motores perezosos se convierten en un rival a tener en cuenta para sus homólogos de gasolina.

La instalación de un turbocompresor en un vehículo, al margen de que sea un motor diesel o gasolina, aumenta significativamente su potencia y rendimiento.

Actúa sobrealimentando el motor comprimiendo el aire que entra en el cilindro; al aumentar la cantidad de aire que se puede quemar, también se aumenta la cantidad de combustible, consiguiendo mayor riqueza en la mezcla por lo que la cantidad de energía que se convierte en trabajo útil aumenta, realizándose la combustión en condiciones más favorables.

El turbocompresor consiste en una turbina accionada mediante los gases expulsados en el escape. Esta turbina gira solidaria con un compresor que comprime el aire que accede al pistón, siguiendo el siguiente proceso: El aire entra al compresor a través de un filtro, es comprimido e introducido en el cilindro y se quema con el combustible, y los gases de escape accionan la turbina para posteriormente ser expulsados a la atmósfera.

La energía térmica residual de los gases de escape se aprovecha para, mediante la turbina, accionar el compresor, mejorando apreciablemente el rendimiento del motor.

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Debido a que al aumentar la presión también lo hace la temperatura, si se desean alcanzar presiones elevadas es necesario refrigerar el aire antes de que acceda al cilindro, para lo que se utiliza un cambiador de calor llamado intercooler, con el se consiguen sobrepresiones de hasta 2,5 atm, sin que signifique perjuicio para el motor.

El incremento de potencia que se alcanza con el turbo es de hasta un 50 %, con unas sobrealimentaciones reducidas, de 0,3 a 0,4 atm. En motores turboalimentados dotados de intercooler se consiguen mayores sobrealimentaciones, obteniéndose rendimientos todavía superiores.

El coste por unidad de potencia disminuye, pese a ser más caro un motor sobrealimentado que un motor atmosférico, ya que la potencia es muy superior en el primero, con lo que se consigue aligerar el vehículo y al utilizar la energía de los gases de escape, se aprovecha una energía que se desecharía, mejorando el rendimiento del proceso.

El turbo, ha tenido más implantación en los motores diesel que en los de gasolina, en los que presentaba algunos problemas de fiabilidad por las elevadas temperaturas de trabajo y baja progresividad, ya que cuando entraba en funcionamiento daba un fuerte empuje que contrastaba con la fata de emuje a bajas revoluciones.