Un convertitore di coppia è un dispositivo meccanico, utilizzato principalmente nelle automobili, che trasferisce la potenza di rotazione generata dal motore di un veicolo alla trasmissione. Fa parte della famiglia di meccanismi noti come giunti a fluido, che utilizzano fluido idraulico per trasmettere potenza meccanica. Un convertitore di coppia è installato nelle trasmissioni automatiche e fa il lavoro che una frizione farebbe in una trasmissione manuale, che consente di distribuire la potenza creata dal motore alle ruote.
Un convertitore di coppia è composto da tre parti meccaniche: una pompa, una turbina e uno statore. La pompa è collegata direttamente al motore e gira alla stessa velocità del motore. All’interno della pompa sono presenti molte alette che, mentre la pompa gira, indirizzano il fluido idraulico verso l’esterno della turbina. La turbina gira quindi quasi alla stessa velocità del motore, ma nella direzione opposta. La rotazione della turbina provoca la rotazione della trasmissione e l’azionamento delle ruote. Il fluido idraulico esce dalla turbina al suo centro, spostandosi nella direzione opposta a come è stato forzato dalla pompa.
A questo punto, lo statore, che si trova allo stesso modo al centro del convertitore, inverte la direzione del fluido una seconda volta. Ciò aumenta notevolmente l’efficienza dell’intero progetto, ma si verifica solo a velocità relativamente basse. A seconda delle specifiche precise del convertitore di coppia, lo statore inizia a ruotare liberamente a una determinata velocità, poiché la pompa e la turbina iniziano a muoversi quasi esattamente alla stessa velocità e il fluido non cambia più direzione.
Un vantaggio particolare di un convertitore di coppia rispetto a un accoppiamento fluido convenzionale – e ciò che lo rende ideale per l’uso nelle trasmissioni automatiche – è il fatto che può moltiplicare la quantità di coppia che genera quando il motore fornisce più potenza. Un esempio reale di ciò è il confronto della pressione relativamente leggera che deve essere applicata a un pedale del freno per mantenere ferma un’automobile al minimo, rispetto all’aumento della pressione necessario per mantenerla ferma quando viene applicato anche il gas. A velocità molto basse la coppia può essere moltiplicata due o tre volte da un convertitore di coppia.
Uno dei principali svantaggi dei convertitori di coppia, a differenza dei normali accoppiamenti dei fluidi, è che, dato che la pompa e la turbina non girano mai esattamente alla stessa velocità, parte della potenza viene sempre sprecata. Questo, insieme al suo peso generalmente più pesante, è la ragione per cui i veicoli con cambio manuale tendono ad ottenere un chilometraggio del carburante migliore rispetto a quelli con cambio automatico.