Простейший турбокомпрессор работает следующим образом (рис. 1.5). При открытом выпускном клапане 10 отработавшие газы выходят через выпускную трубу 9 и создают давление на лопасти колеса турбины 8. Колесо турбины установлено на валу турбокомпрессора 6, на другом конце которого установлено колесо центробежного компрессора 5. Колесо турбины под давлением отработавших газов вращается, вместе с ним вращается и колесо центробежного компрессора, захватывая воздух из впускной трубы и нагнетая его по трубопроводу 4 через впускной клапан 3 в камеру сгорания. Нагнетание воздуха в цилиндр 1 происходит в момент перекрытия клапанов, когда поршень 2 подходит к ВМТ. В это время выпускной клапан еще открыт и закрывается только тогда, когда поршень пройдет ВМТ (на 40°, считая по обороту коленчатого вала). Впускной клапан тоже открывается с опережением. Поскольку двигатели многоцилиндровые, то газотурбинный компрессор будет работать, непрерывно подавая сжатый воздух в цилиндры, в которых осуществляется такт впуска.
Рис. 1.5. Схема работы газотурбинного компрессора дизеля: 1 - цилиндр; 2 - поршень; 3 - впускной клапан; 4 - впускной трубопровод; 5 - колесо центробежного компрессора; 6 - вал турбокомпрессора; 7 - корпус турбокомпрессора; 8 - колесо турбины; 9 - выпускная труба; 10 - выпускной клапан; 11 - поршневой палец; 12 - шатун
К недостаткам газотурбинного наддува можно отнести повышение теплонапряженности деталей двигателя из-за сгорания большой дозы топлива, поступающего в цилиндр, и расход мощности на работу турбокомпрессора.