Механическое зацепление зубьев подвержено поломкам, заклиниванию и износу. Исследователи из Нью-Йорка предложили принципиально новый подход решения этой проблемы. Команда инженеров разработала передачу, в которой для взаимодействия используется не механический контакт, а поток жидкости. Фактически был изобретен новый тип шестерен, которые входят в зацепление за счет вращения жидкости, что открывает необычные возможности для управления скоростью и даже направлением вращения.
Чтобы проверить эту концепцию, исследователи поместили роторы в раствор воды и глицерина, вязкость которого можно было регулировать. Как и в обычном редукторе, один из роторов приводился в движение, а второй оставался пассивным. Эксперимент показал, что потоки, создаваемые активным ротором, можно тонко настраивать для воздействия на пассивную передачу различными способами. Когда роторы расположены близко друг к другу, потоки ведут себя аналогично зубьям классической шестерни, заставляя пассивный ротор вращаться в противоположном направлении. Если же расстояние между ними увеличить, ослабленный поток начинает действовать подобно ременной передаче или шкиву, меняя характер взаимодействия.
Обычные шестерни требуют прецизионного изготовления и уязвимы к любым дефектам или посторонним частицам, в то время как гидромеханические передачи лишены этих проблем и позволяют гибко менять параметры работы способами, недоступными для механических аналогов. Работа демонстрирует, что принцип передачи вращения, тысячелетиями опиравшийся на жесткое зацепление, может быть переосмыслен с использованием жидкостной среды. Это открывает путь к созданию систем, менее подверженных износу и поломкам.
Новая система привода колес представлена Hyundai и Kia.