Quando la pompa e la turbina di un convertitore di coppia ruotano approssimativamente alla stessa velocità, non avviene alcuna moltiplicazione di coppia: il convertitore trasmette la coppia di ingresso dal motore alla trasmissione con un rapporto di circa 1:1.
Tuttavia c’è sempre un 4-5% di differenza nelle velocità dei due componenti, che causa una certa perdita di rendimento. Per prevenire questo fenomeno e per ridurre il consumo di carburante, la frizione di bloccaggio (lock-up) collega meccanicamente la pompa con la turbina quando la velocità del veicolo è pari o superiore a 60 km/h. Quando la frizione è impegnata, viene trasferito il 100% della potenza attraverso il convertitore di coppia.
La frizione di lock-up è installata sul mozzo della turbina, di fronte ad essa. Una molla smorzata assorbe la torsione durante la fase di innesto della frizione per prevenire il trasferimento di urti. Il materiale di attrito riportato sul pistone di lock-up è lo stesso usato sui dischi della frizione nella trasmissione. Quando viene attivata la frizione di lock-up, essa ruota insieme alla pompa e alla turbina. L’attivazione e la disattivazione sono determinate dal punto in cui il fluido entra nel convertitore di coppia. Il fluido può entrare nel convertitore sia di fronte alla frizione di lock-up, sia dietro di essa. La differenza di pressione sui due lati ne determina l’attivazione o la disattivazione.
Si riporta qui di seguito il video del funzionamento dell’intero sistema:
Il fluido usato per controllare il dispositivo è anche usato per rimuovere calore dal convertitore e trasferirlo al sistema di raffreddamento del motore. Quando il veicolo procede a bassa velocità (minore di 60 km/h) il fluido pressurizzato fluisce verso il fronte della frizione di lock-up. La pressione sul fronte e sul retro della frizione è uguale, pertanto essa rimane disattivata. Quando il veicolo procede a velocità medio-alte (maggiori di 60 km/h) il fluido pressurizzato fluisce nella zona retrostante la frizione. Una valvola di relay apre lo scarico di fronte alla frizione, creando una zona di bassa pressione. Pertanto il pistone di lock-up è forzato contro la cassa del convertitore dalla differenza di pressione sui due lati della frizione, rendendo solidale quest’ultima con la cassa del convertitore. Il procedimento di lock-up permette inoltre di disporre del freno motore come nelle trasmissioni manuali.
