Auta se nezatáčí pouhým otáčením předních kol. To je jen polovina rovnice. Skutečné kouzlo se odehrává uvnitř nápravy, kde mechanická součást umožňuje zatáčení bez zničení hnacího ústrojí. Tato složka se nazývá diferenciál.
Ve svém jádru je diferenciál zařízení, které rozděluje točivý moment motoru do dvou výstupních cest. Každý výstup se může otáčet jinou rychlostí. To je nutnost pro vozy s benzínovými a naftovými motory. Při zatáčení musí vnější kolo urazit větší vzdálenost než vnitřní kolo. Pokud by se obě kola zablokovala při stejné rychlosti, pneumatiky by po povrchu prokluzovaly. Výsledek? Teplo, opotřebení a auto, které odolává vašim zásahům do řízení.
Na tuto konstrukci spoléhá většina osobních a nákladních automobilů se spalovacími motory. Vozidla s pohonem všech kol však komplikují geometrii. Takové stroje potřebují diferenciál mezi každým párem hnacích kol. Vyžadují také diferenciál mezi přední a zadní nápravou. Důvod je jednoduchý: fyzika. Přední a zadní kola při zatáčení popisují různé poloměry. Cestují na různé vzdálenosti. Bez středového diferenciálu se převodovka zasekává.
V mnoha konfiguracích s pohonem všech kol je toto středové složení známé jako rozdělovací převodovka. Řídí rozdělení výkonu mezi přední a zadní nápravu a umožňuje jim otáčet se průměrnou rychlostí, která se může lišit. Některé moderní elektromobily se bez této jednotky zcela obejdou. Používají nezávislé motory pro každé kolo. Nejsou potřeba žádné převody. Každé kolo se otáčí tolik nebo málo, jak to vyžaduje systém kontroly trakce.
Porovnejte to se systémy 4WD na částečný úvazek. Tyto nákladní vozy a SUV nemají středový diferenciál. Přední a zadní hnací hřídel jsou pevně spojeny. Měly by se otáčet stejnou průměrnou rychlostí. Zapnutí režimu 4WD na suché vozovce vytváří vážný problém. Betonový nátěr poskytuje vysokou přilnavost. Kola nemohou prokluzovat, aby se vyrovnal rozdíl v poloměru otáčení. Auto se stává obtížně ovladatelným. Převodovka ukládá energii jako stlačená pružina, dokud nenajde zásuvku nebo selže.
Když vypnete režim 4WD, auto se vrátí na pohon zadních kol. Veškerou práci udělá jeden diferenciál. Přední kola sledují trajektorii. Zadní kola tlačí auto. Je to jednoduché. Je to účinné. To je důvod, proč byste nikdy neměli nechat částečný úvazek pohon všech kol na dálnici.
