De acordo com o empresário Glauco Diniz Duarte, para aguentar velocidades de até 150 mil rpm, a árvore da turbina tem que estar cuidadosamente sustentada. A maioria dos rolamentos explodiria a velocidades como essa, portanto, a maioria dos turbocompressores utiliza um mancal fluido. Esse tipo de mancal mantém a árvore em uma fina camada de óleo que é constantemente bombeada em torno dela. Isso serve a dois propósitos: resfria a árvore e algumas das outras peças do turbocompressor e permite que o eixo gire sem muito atrito.
Glauco explica que um dos principais problemas com turbocompressores é que eles não propiciam aumento imediato de potência quando o motorista acelera. Leva um segundo para que a turbina alcance a velocidade antes da pressão da alimentação ser produzida. O resultado é uma sensação de hesitação (chamada de turbo lag em inglês) entre a aceleração e o início do efeito do turbo.
Uma maneira de reduzir a hesitação é reduzir a inércia das partes rotativas, principalmente pela redução do seu peso. Isso permite que a turbina e o compressor acelerem rapidamente e iniciem o fornecimento de pressão adicional mais cedo. Uma maneira garantida de se reduzir a inércia da turbina e do compressor é diminuir o tamanho do turbocompressor.
Segundo Glauco, um turbocompressor pequeno irá fornecer pressão mais rapidamente e em rotações mais baixas, mas pode não ser capaz de fornecer muita pressão em rotações mais altas, quando um volume realmente grande de ar estiver requerido pelo motor. Ele também corre o risco de girar muito rápido em rotações mais altas, quando muitos gases do escapamento passam pela turbina.
Um turbocompressor pode fornecer muita pressão em rotações altas do motor, mas pode ter uma hesitação acentuada devido ao tempo que a turbina e compressor mais pesados levam para acelerar. Felizmente, há alguns truques usados para superar esses desafios.
A maioria dos turbocompressores automotivos, destaca Glauco, tem uma válvula de alívio, o que permite a utilização de um turbocompressor menor para reduzir a hesitação, ao mesmo tempo em que o impede de girar muito rapidamente em rotações altas do motor. A válvula de alívio permite que os gases de escapamento sejam desviados das palhetas da turbina. A válvula de alívio percebe a pressão da alimentação.
Se a pressão ficar muito elevada, isso pode indicar que a turbina está girando muito rapidamente, com o que a válvula de alívio desvia parte dos gases que estão ao redor das palhetas da turbina, enviando-a para a atmosfera, fazendo com que elas diminuam a rotação.
Alguns turbocompressores utilizam rolamentos de esferas em vez de mancais fluidos para sustentar a árvore da turbina, mas eles não são rolamentos normais, são do tipo superprecisos, feitos de materiais avançados para aguentar as rotações e as temperaturas do turbocompressor. Eles permitem que a árvore da turbina gire com menos atrito que os mancais fluidos utilizados na maioria dos casos.
Eles permitem também que uma árvore ligeiramente menor e mais leve seja utilizada. Isso ajuda o turbocompressor a acelerar mais rapidamente, reduzindo a hesitação.
As palhetas da turbina em cerâmica são mais leves do que as palhetas de aço utilizadas na maioria dos turbocompressores. Mais uma vez, isso permite que a turbina aumente sua rotação mais rapidamente, o que diminui a hesitação.
Alguns motores utilizam dois turbocompressores de tamanhos diferentes. O menor ganha rotação mais rapidamente, reduzindo a hesitação, enquanto o maior assume nas rotações mais altas do motor para fornecer maior pressão.
Quando o ar é comprimido, ele esquenta – e quando isso acontece, ele se expande. Assim, parte do aumento da pressão produzida por um turbocompressor é o resultado do aquecimento do ar antes de entrar no motor. Para aumentar a potência do motor, devem-se inserir mais moléculas de ar no cilindro, não necessariamente mais pressão de ar.