Все предыдущие рассуждения относились к двигателю, «нормально дышащему», то есть вынужденному засасывать воздух из атмосферы. Но этому способу имеется альтернатива, которая заключается в закачивании воздуха, под положительным давлением, в двигатель. Это и есть наддув, и он может быть применен разными способами. Наиболее популярным является турбонаддув, в котором маленькая турбина получает энергию от выхлопных газов и, в свою очередь, приводит в движение компрессор, чтобы получить сжатый воздух. Некоторые люди думают о турбонаддуве как об альтернативе наддуву, но в действительности это просто один из видов наддува, которому довелось стать наиболее широко используемым. Просто можно приводить в действие компрессор механически, или непосредственно от носка коленчатого вала, — излюбленный способ, применявшийся на гоночных автомобилях 1930-х, или с помощью цепи или зубчатого ремня. Вопрос в том, какой тип компрессора лучше использовать.


Любая форма наддува увеличивает крутящий момент двигателя примерно во сколько раз, во сколько увеличивается атмосферное давление, которое в нормальных условиях равно единице.


Итак, наддув, который повышает давление на 0,8 атм, увеличивает максимальный крутящий момент примерно на 80%. Максимальная мощность также увеличивается, но на сколько — в большей степени зависит от конструкции двигателя. Если в цилиндры закачивается воздух, то конструктор может значительно уменьшить угол перекрытия клапанов. Это еще больше увеличит крутящий момент в среднем диапазоне, но приведет к уменьшению мощности на больших оборотах. Поскольку современные атмосферные двигатели легковых автомобилей, как правило, имеют достаточное значение мощности, чтобы достичь запрещенных максимальных скоростей, но никогда (как кажется) не имеют достаточно крутящего момента для ситуаций, когда требуется сильное ускорение, больше смысла заключается в использовании наддува для увеличения в основном крутящего момента, хотя существенное увеличение мощности произойдет в любом случае. В гоночных автомобилях другой случай; 1,5-литровый двигатель «Формулы-1» с турбонад-дувом 80-х годов, который использовал очень высокое давление наддува и соответствующую регулировку фаз газораспределения, достигал с хорошим запасом выхода в 1000 л. с. в течение короткой жизни квалификационных двигателей.


Существует одна проблема с наддувными двигателями, которая требует специальных мер, чтобы ее исключить, связанная с тем, что давление наддува увеличивает степень сжатия двигателя и увеличивает склонность двигателя к детонации. Прежние двигатели с турбонаддувом имели гораздо меньшую степень сжатия, по сравнению с атмосферными, около 7,5:1 вместо 10:1 для того, чтобы избежать риска детонации и короткой, но захватывающей жизни.


Это означает, что они были менее эффективны, когда работали без наддува, при низких скоростях и нагрузках, но в 70-х и 80-х годах турбонаддув стал достаточно мощным, и низкая эффективность не имела большого значения. В то же время эти двигатели с целью предотвращения перегрева (они были разработаны для получения большей мощности, поэтому они вырабатывали и выделяли больше тепла; подача дополнительного топлива — один из способов охлаждения заряда, потому что при испарении поглощается тепло) переполнялись топливом при высоких скоростях и нагрузках. Это означает, что первые турбодвигатели страдали повышенным расходом топлива, но раньше это не особенно принималось во внимание. Затем, в 90-х годах пришли более строгие требования к содержанию вредных веществ в отработавших газах, и способ подачи дополнительного топлива был исключен, потому что приводил к повышению количества несгоревших углеводородов в отработавших газах. Турбодвигатели потеряли свою привлекательность на несколько лет (в 1990 году почти каждый из ведущих производителей предлагал, как минимум, одну модель с турбонаддувом). Затем, постепенно, они вернулись. Теперь в основном они имели среднее давление наддува порядка 0,5 бар и новую стратегию контроля, дающую возможность работы при более высокой степени сжатия и большей эффективности, не говоря уже о лучшей топливной экономичности и уменьшенных выбросах вредных веществ.