При увеличении угловой скорости вращения (ωт) турбинного колеса (разгон машины) возрастает его окружная скорость (ν). Вследствие этого вектор абсолютной скорости (V) меняет своё направление таким образом, что уменьшается силовое воздействие потока на реактор и турбинное колесо. Значит, при повышении (ωт) плавно и непрерывно уменьшаются моменты (Мр) и (Мт).
Отношение Мт/Мн=k называется коэффициентом трансформации, максимальное значение которого достигается при ωт=0. На данном режиме передаточное число i= ωн/ωт->∞. При увеличении скорости машины передаточное число плавно и бесступенчато уменьшается, приближаясь к единице.
В автотракторных гидротрансформаторах реактор соединён с корпусом посредством роликового механизма свободного хода, вследствие чего при изменении направления действия момента Мр (при ωт≈ ωн) реактор (3) [рис. 1, а)] отключается и вращается свободно, не воспринимая реактивного крутящего момента. Гидротрансформатор в данном случае работает как гидромуфта при Мт=Мн (k=1).
Рис. 1. Гидротрансформатор.
а) – Схема гидротрансформатора;
б) – Развёртка лопаток колёс;
1) – Корпус с насосным колесом;
2) – Турбинное колесо;
3) – Реактор;
4) – Обгонная муфта.
С уменьшением угловой скорости турбинного колеса (из-за повышения момента сопротивления на валу турбины) реактор (3) снова заклинивает и начинает воспринимать крутящий момент. Данные гидротрансформаторы называются комплексными. С целью повышения КПД при k=1 гидротрансформаторы иногда блокируют посредством соединения насосного и турбинного колеса за счёт фрикционных либо зубчатых муфт.