En twin-turbo-motor bruker to turboladere i stedet for én for å komme rundt kompromissene som er iboende i enhver enkelt overladingsenhet. En enkeltturbo må dimensjoneres som et kompromiss: en liten turbo spinner raskt opp, men går tom for pust ved høyt turtall, mens en stor turbo flyter godt i toppen, men reagerer tregt i nedre del. Bruk av to turboladere gir ingeniørene en ekstra frihetsgrad, slik at de kan utvide effektområdet, øke samlet ladetrykk eller bedre lufttilførselen på måter en enkelt enhet ikke lett kan oppnå.
De to hovedløsningene skiller seg grunnleggende i hensikt. I en parallell twin-turbo arbeider to like store turboladere samtidig, der hver vanligvis betjener én sylinderbank på en V-motor. Fordi hver turbo bare håndterer halvparten av motorens eksos og luft, blir turbinene mindre og lettere enn én turbo måtte ha vært, slik at de spinner raskere opp og reduserer turbohull, samtidig som de leverer den luftmengden en stor motor krever. Dette gjør parallelle oppsett til et naturlig valg for V6- og V8-motorer, der de to bankene praktisk nok gir hver sin eksosstrøm.
En sekvensiell twin-turbo virker ganske annerledes og bruker de to turboladerne i trinn gjennom turtallsområdet. Ved lavt turtall gjør en enkelt liten turbo jobben og gir rask respons med minimalt turbohull. Etter hvert som turtallet og eksosmengden stiger, kobler et styresystem gradvis inn den andre, ofte større turboen for å holde ladetrykket sterkt der den lille enheten alene ville blitt overveldet. Resultatet er en bred, sømløs dreiemomentkurve fra lavt til høyt turtall, som i praksis kombinerer den lille turboens respons med den store turboens kapasitet i toppen, men til prisen av betydelig rørføring og styringskompleksitet.
For føreren ligger tiltrekningen ved twin-turbolading i en ytelse som føles både umiddelbar og utrettelig. Godt utførte systemer leverer muskuløst dreiemoment i nedre del, fjerner mye av det dødpunktet man forbandt med eldre enkeltturbobiler, og holder effekten oppe helt til turtallssperren. Det er derfor twin-turbo-løsninger er vanlige på kraftige ytelsesmotorer, fra sportslige sedaner og grand tourere til superbiler, der de forener høy effekt med en håndterbar og brukbar levering.
Ulempene er kostnad, vekt, varme og kompleksitet. To turboladere, med tilhørende manifolder, intercoolere, olje- og kjølevæsketilførsler og styreventiler, gir merkostnad og fyller opp et allerede varmt motorrom, mens særlig sekvensielle systemer er avhengige av avansert styring for å veksle mellom turboene uten et merkbart hopp. Mange motorer oppnår tilsvarende mål enklere med én twin-scroll- eller variabel geometri-turbo, så twin-turbo-løsninger velges der ren yteevne rettferdiggjør det ekstra. Riktig intercoolet og vedlikeholdt er de fortsatt en hjørnestein i konstruksjonen av høyytelsesmotorer.
- En motor med to turboladere
- Parallelle oppsett betjener hver sin sylinderbank og kutter turbohull
- Sekvensielle oppsett utvider ladetrykket over hele turtallsområdet
- Vanlig på kraftige V6- og V8-ytelsesmotorer