Бесступенчатые коробки передач позволяют получить в некотором ограниченном диапазоне Любое передаточное число. Бесступенчатые коробки передач могут быть механическими (импульсными, фрикционными и т. п.), гидравлическими (гидродинамическими, гидрообъемными), электрическими, комбинированными. Наиболее распространены комбинированные гидромеханические коробки передач, состоящие из гидродинамической бесступенчатой передачи (гидротрансформатора) и последовательно присоединенной к ней механической ступенчатой коробки передач.
Гидротрансформатор (рис. 92, а) состоит из рабочих колес с лопатками. В отличие от гидромуфты у гидротрансформатора кроме ведущего (насосного) 1 я ведомого (турбинного) 2 колес есть неподвижное рабочее колесо — реактор 3, воспринимающий реактивный момент.
Каждое рабочее колесо закреплено на своем валу. Сумма всех внешних крутящих моментов на валах
Мн + Мр + Мт = 0,
где Мн, Мр и Мт — соответственно моменты на валах насосного колеса, реактора и турбинного колеса.
Рассмотрим процесс возникновения крутящих моментов на рабочих Колесах гидротрансформатора и выясним, почему момент на турбинном колесе равен сумме моментов на насосном колесе и реакторе, а также почему момент на турбинном колесе уменьшается с увеличением его скорости вращения.

Рис. 92. Гидротрансформатор: а — схема; б — развертка лопаток

При работающем двигателе насосное колесо воздействует лопатками на жидкость, заставляя ее не только вращаться вместе с ним, но и перемещаться вдоль лопаток по направлению от входа к выходу. Выйдя из насосного колеса, поток жидкости проходит через турбинное колесо, затем через реактор и возвращается к входу в насосное колесо, образуя замкнутый круг циркуляции. При этом насосное колесо передает энергию потоку жидкости, а она — турбинному колесу. Величина передаваемой потоком энергии и силового воздействия на лопатки зависит от величины и направления абсолютной скорости жидкости.
На рис. 92, б приведены развертки лопаток по средней струйке круга циркуляции, обозначенной штрих-пунктирной линией. Поток жидкости выходит из рабочего колеса по направлению абсолютной скорости V. Абсолютная скорость V жидкости в любой точке равна геометрической сумме окружной скорости и, с которой вращается данная точка вместе с рабочим колесом, и относительной скорости с которой жидкость движется вдоль лопаток.
Силовое воздействие потока на лопатки каждого из рабочих колес складывается из двух сил: активной силы, с которой поток воздействует на рабочее колесо при входе в него, и реактивной силы, с которой поток воздействует на рабочее колесо при выходе из него. Направление силы на входе любого рабочего колеса соответствует направлению абсолютной скорости на выходе из предыдущего рабочего колеса. Направление силы на выходе соответствует направлению абсолютной скорости на выходе из данного рабочего колеса. Поэтому лопатки турбинного колеса делают выпуклыми в сторону направления вращения
насосного колеса, а лопатки реактора — выпуклыми в обратную сторону. При такой форме лопаток на турбинном колесе от воздействия потока жидкости возникает крутящий момент Мт (рис. 92, б), стремящийся вращать его в направлении вращения насосного колеса, а на реакторе момент МР, стремящийся вращать его в противоположном направлении. Проходящая через насосное колесо жидкость при любой форме его лопаток оказывает сопротивление вращению. Поэтому крутящие моменты на насосном колесе и реакторе направлены в одну и ту же сторону, т. е. /И и +. Мр = Мт, и обеспечивают увеличение крутящего момента на турбинном колесе в (Мт/Мн) = К раз.
При увеличении угловой скорости вращения сот турбинного колеса (разгон автомобиля) возрастает его окружная скорость и2т. Поэтому вектор абсолютной скорости 1/2т меняет свое направление таким образом (рис. 92, б), что уменьшается силовое воздействие потока на реактор и турбинное колесо. Следовательно, при повышении сот плавно и непрерывно уменьшаются моменты МР и Мт.
Отношение Мт/Мн = К, называемое коэффициентом трансформации, достигает наибольшего значения (2—4) при сот = 0. На этом режиме передаточное число 1т = сон/сот = оо. При увеличении скорости автомобиля передаточное число плавно и бесступенчато уменьшается, приближаясь к единице.
У автомобильных гидротрансформаторов реактор соединяют с его неподвижным валом через, роликовый механизм свободного хода 4. (см. рис. 92, а). При изменении направления момента Мр (из-за увеличения угловой скорости шт) реактор отключается и вращается свободно, не воспринимая реактивного крутящего момента. Гидротрансформатор в этом случае работает как гидромуфта при Мт = Мц (К = = 1). С.уменьшением угловой скорости турбинного колеса сот механизм свободного хода заклинивается, реактор снова останавливается и начинает воспринимать крутящий момент. Такие гидротрансформаторы называются комплексными. Для повышения к. п. д. при К = 1 гидротрансформаторы иногда блокируют, соединяя насосное и турбинное колеса с помощью фрикционного сцепления.
Гидротрансформатор не обеспечивает требуемого диапазона передаточных чисел при высоком к. п. д., отключения ведущего вала от ведомого и движения автомобиля задним ходом. Поэтому на автомобилях применяют гидротрансформаторы в сочетании с механическими ступенчатыми коробками передач, т. е. комбинированные гидромеханические коробки передач.