Turbopolnilnik (ang. Turbocharger) izkorišča energijo izpušnih plinov za kompresijo svežega zraka, ki vteka v motor. Prednost stisnjenega zraka je v tem, da v cilinder lahko pride več kisika, kar poveča izkoristek. Posledica je močnejša eksplozija v cilindru in tako posledično dobimo več moči. Prisilno polnjeni motorji zato proizvedejo več moči kot atmosferski (nepolnjeni) enake prostornine, kar zelo ugodno vpliva tudi na razmerje moč-teža in tako na zmanjševanje volumna (down-sizing).
Uporabljeni so v večini v dizelskih avtomobilih, kot tudi v bencinskih. Uporabljajo jih tudi letala za kompresijo redkega zraka na velikih višinah ter ladje, kjer zaradi nizkih vrtljajev sicer ni zadostnega pretoka zraka.
Iz zgornje sheme lahko opazujemo delovanje turbopolnilnika ali turba. Nameščen je navadno blizu kolektorja izpušnih plinov, ki poganjajo vetrnico (turbino). Ta je z gredjo povezana na vetrnico na drugi strani ohišja (kompresor), ki zrak stiska in ga nato pošilja v motor. Vmes je pogosto tudi hladilna naprava, ki komprimiran zrak pred vstopom v motor še ohladi in s tem še dodatno zgosti. Pred turbino pa je lahko speljan tudi obvod izpušnih plinov zaradi varovanja vetrnice pred preobremenitvijo.
Turbopolnilniki za delovanje potrebujejo zadostno količino izpušnih plinov, ponavadi začnejo delovati šele pri okoli 2000 obr/min, kar imenujemo “turbo luknja“. Ta problem rešujemo s čim lažjimi materiali in posebnimi oblikami turbin, ki so lahko prilagojene na visoke ali nizke obrate. Nekateri motorji uporabljajo tudi dva turbopolnilnika (ang. twin scroll, twin turbo/biturbo), kjer eden deluje optimalno pri nizkih, drugi pa pri visokih vrtljajih (na levi sliki). Bolj sofisticirani turbopolnilniki imajo turbino z variabilno geometrijo (naklonom) lopatic vetrnice, ki je učinkovita na širšem intervalu obratov (na desni sliki).
Turbopolnilniki za delovanje potrebujejo zadostno količino izpušnih plinov, ponavadi začnejo delovati šele pri okoli 2000 obr/min, kar imenujemo “turbo luknja“. Ta problem rešujemo s čim lažjimi materiali in posebnimi oblikami turbin, ki so lahko prilagojene na visoke ali nizke obrate. Nekateri motorji uporabljajo tudi dva turbopolnilnika (ang. twin scroll, twin turbo/biturbo), kjer eden deluje optimalno pri nizkih, drugi pa pri visokih vrtljajih (na zgornji sliki). Bolj sofisticirani turbopolnilniki imajo turbino z variabilno geometrijo (naklonom) lopatic vetrnice, ki je učinkovita na širšem intervalu obratov (na spodnji sliki).
Poleg turbopolnilnikov poznamo tudi druge vrste prisilnih polnilnikov:
Mehansko gnani prisilni polnilniki oziroma »Superchargerji« za svoje delovanje izkoriščajo moč motorja in se navadno uporabljajo pri večjih motorji. Njihov edini namen je povečanje moči motorja. Drastično pa se ob njihovi uporabi dvigne tudi sama poraba goriva v avtomobilu, saj so neposredno z jermenon vezani na motor.
Električno gnani prisilni polnilniki (»Electric supercharger«) so zelo podobni turbopolnilnikom, le da za svoje delovanje ne izkoriščajo energije izpušnih plinov, temveč električno energijo.
