История гидротрансформатора насчитывает уже более 100 лет. Изначально это изобретение разрабатывали для применения в судостроительной промышленности. В 1905 году немецкий ученый-инженер Герман Феттингер запатентовал принцип передачи крутящего момента жидкостью, его изобретение получило название гидромуфта. В то время Феттингер работал главным конструктором на верфи AV Vulcan. Он отвечал за разработку и внедрение новых паровых турбин. Ему нужно было решить проблему с резкой передачей крутящего момента от турбинных двигателей, к огромным винтам судна. Тогда Феттингер ввел в конструкцию разработаю им гидромуфту. Гидромуфта содержала предельно простую конструкцию, состояла она из 2-х элементов, насосного и турбинного колеса.
В дальнейшем гидромуфта претерпела некоторые изменений и с течением времени на свет появился гидротрансформатор, в народе "бублик"и нашел свое применение в автомобильной промышленности. Бублик отличается от гидромуфты, тем, что он не только передает крутящий момент от ведущего вала к ведомому, но и может его увеличивать. Конструктивно, бублик отличается от гидромуфты наличием статора (реактора). Статор устанавливается на обгонной муфте и автоматически блокируется при сильной разнице оборотов турбины и насоса бублика, это позволяет изменить направление и увеличить скорость движения жидкости от турбинного к насосному колесу.
Все эти маленькие хитрости позволяют автомобилю не заглохнуть при начале движения и динамично ускоряться. В 1939 году с конвейера компании General Motors, сходит первый серийный автомобиль с гидротрансформатором. Им стал Oldsmobile Custom 8 Cruiser.
Позднее в гидротрансформатор был добавлен еще один элемент, им стала блокировка. Блокировка в бублике позволяет значительно сэкономить топливо и увеличить КПД бублика за счет жесткого соединения коленчатого вала и входного вала трансмисии. На старых моделях АКПП, блокировка включалась на последней передаче, на современных автомобилях работе гидротрансформатора помогает куча электроники и вспомогательных систем, блокировка гидротрансформатора может включать с минимальных скоростей.
Из чего же состоит современный гидротрансформатор?
1. Насосное колесо. Является частью корпуса гидротрансформатора и жеско связано с коленчатым валом.
2. Турбинное колесо. Приводится в движение жидкость идущей от насосного колеса и жестко связано с входным валом АКПП.
3. Статор (реактор). Располагается между турбинным и насосным колесами. Изменяет направление движения жидкости на выходе от турбины к насосу. Устанавливается через обгонную муфту на вал ступицы насоса. Обгонная муфта позволяет реактору крутиться только в одном направлении. Статор работает до тех пор, пока скорость турбины значительно меньше скорости насоса.
4. Демпфер гидротрансформатора. Жестко крепится к турбине, позволяет гасить колебания при подключении блокировки.
5. Блокировка гидротрансфоматора. Включается когда скорость вращения турбины и насоса выравниваются, или при очень динамичном ускорении. При подключенной блокировке, момент напрямую передается от двигателя в трансмиссию. Турбинное колесо жестко соединяется с корпусом гидротрансформатора.
Современные производители добиваются изменений характеристик бублика, за счет изменений направления лопаток (турбины, насоса, статора), увеличения или уменьшения объема, применяют современные материалы, стараясь максимально облегчить гидротрансформатор, но конструкция гидротрансформатора остается неизменной уже более 50-ти лет.