Гидромуфта представляет собой два рабочих колеса в корпусе. Каждое рабочее колесо состоит из двух штампованных колец, к которым приварены радиальные металлические лопатки. Колесо называют насосным. Оно связано с валом двигателя и с корпусом гидромуфты. Турбинное колесо связано с валом трансмиссии, т. е. с выходным валом гидромуфты. Оба колеса устанавливают с зазором 2—4 мм. Внутренняя полость корпуса заполнена на 85% объема рабочей жидкостью — маслом.

При вращении коленчатого вала двигателя вместе с ним вращается корпус муфты с насосным колесом. При этом масло, находящееся между лопатками колеса, увлекается вместе с колесом и под действием центробежной силы отбрасывается на лопатки турбинного колеса, заставляя его вращаться в ту же сторону. Пройдя между лопатками турбинного колеса, масло возвращается на лопатки насосного колеса. Таким образом, вращение от насосного колеса передается к турбинному через масло, циркулирующее по направлению, указанному на схеме стрелками.

Гидротрансформатор отличается от гидромуфты неподвижным корпусом и наличием неподвижного лопастного колеса, называемого реактором. Кроме того, насосное и турбинное колеса гидротрансформатора, в отличие от гидромуфты, не одинаковы по размерам, а лопатки колес не радиальны. Рабочая жидкость, выходя с лопаток турбины, ударяется в неподвижные лопатки реактора. При этом на турбинное колесо действует реактивный момент, добавляющийся к крутящему моменту, передаваемому от насосного колеса через жидкость.

В связи с этим крутящий момент на выходном валу гидротрансформатора может быть больше момента на насосном колесе. Увеличение крутящего момента зависит от того, насколько сильно лопатки реактора изменяют направление потока жидкости, проходящего от турбины через реактор к насосному колесу. Чем медленнее вращается турбинное колесо по сравнению с насосным (при возрастании приложенного к турбинному колесу крутящего момента), тем значительнее лопатки реактора изменяют направление потока и тем больший дополнительный момент передается от реактора к турбинному колесу. Это приводит к тому, что гидротрансформаторы автоматически изменяют крутящий момент в зависимости от скорости турбинного колеса.

На тягачах, работающих длительное время в транспортном режиме, в частности на одноосных тягачах, устанавливают прозрачные трансформаторы. Они обеспечивают лучшие тяговые и экономические качества машины при разгоне и уменьшают шум при работе двигателя вследствие падения числа его оборотов при трогании машины с места.

На машинах, работающих длительное время в рабочем режиме с более или менее равномерной нагрузкой на рабочем органе (автогрейдеры, грейдер-элеваторы, струги), наибольший экономический эффект дает применение непрозрачных гидротрансформаторов.

Характеристики прозрачного и непрозрачного гидротрансформаторов показывают, что к. п. д. трансформатора не остается постоянным, а изменяется в зависимости от нагрузки на ведомом валу. Максимальное значение к. п. д. для существующих конструкций гидротрансформаторов колеблется в пределах 0,85— 0,90.

Для того чтобы расширить диапазон работы трансформатора с возможно более высоким к. п. д., сочетают в одном механизме свойства гидротрансформатора и гидромуфты. Такие трансформаторы называются комплексными. Особенностью конструкции комплексного гидротрансформатора является то, что его реактор закреплен не жестко, а присоединен к корпусу через муфту свободного хода.

При числе оборотов ведомого вала значительно меньшем, чем (что соответствует повышенной нагрузке на ведомом валу), жидкость, выходящая из турбинного колеса, ударяется в лопатки реактора, стремясь повернуть его против вращения турбинного колеса. Усилие потока жидкости заклинивает муфту свободного хода, и реактор остается неподвижным, обеспечивая необходимую трансформацию момента.

При снижении нагрузки на валу турбины и значительном повышении его числа оборотов п2 жидкость начинает ударяться в лопатки реактора с противоположной стороны, стремясь вращать его по направлению общего вращения. Муфта свободного хода расклинивается, и реактор начинает свободно вращаться. При этом на пути потока жидкости отсутствуют неподвижные лопатки, изменяющие направление потока. Поэтому трансформация момента прекращается и гидротрансформатор начинает работать в режиме гидромуфты. Переход трансформатора в режим работы гидромуфты обычно происходит при f21 = 0,75-0,80.

Для того чтобы еще более расширить область высоких значений к. п. д., в комплексных гидротрансформаторах устраивают два реактора с лопатками, устанавливаемыми под разными углами. При постепенном снижении нагрузки на валу турбины вначале начинает вращаться один реактор, а затем второй. Характеристики такого комплексного гидротрансформатора получаются более мягкими.

В трансмиссиях колесных тягачей гидротрансформаторы применяют совместно с коробками передач. Коробки передач, вальные или планетарные, имеют обычно три—пять передач переднего и заднего хода. В одноосных тягачах, как правило, делают одну— две задних передачи. В зависимости от компоновки машины, гидротрансформатор может быть сблокирован с двигателем и передавать вращение коробке передач при помощи карданного вала или может быть сблокирован с коробкой передач. В последнем случае вращение на вал насоса от двигателя передается при помощи карданного вала. Такая конструкция предпочтительна, потому что гидротрансформатор может располагаться в общем корпусе с коробкой передач и иметь общую масляную ванну с отбором жидкости для подпитки гидротрансформатора и включения индивидуальных муфт коробки передач.

Гидротрансформатор в сочетании с планетарной коробкой передач имеет преимущества, заключающиеся в том, что при такой конструкции имеется возможность реализовать большое количество передач при сравнительно малом количестве валов. Такие и подобные им коробки передач применяют на некоторых одноосных тягачах. Особенностью трансмиссии является наличие механизма блокировки гидротрансформатора, который с помощью дискового фрикциона ФБ жестко соединяет турбинное и насосное колеса в транспортном режиме.

Переключение передач осуществляется автоматическим устройством гидравлического или центробежного типа, которое последовательно включает высшие передачи при достижении первичным валом коробки передач определенной скорости. При этом двигатель тягача все время работает в режиме максимальной мощности, а переключение передач происходит без разрыва в передаче крутящего момента. В коробке передач имеется гидравлический лопастной тормоз, включаемый для облегчения перехода на низшие передачи при взаимодействии с неподвижными лопатками.

В коробке передач имеется четыре планетарных ряда: делитель промежуточный, низший и заднего хода. Переключение передач осуществляется включением дисковых фрикционов Р и S и дисковых тормозов q, t, I, т. В любой момент должны быть включены два элемента управления.