Samochodów nie skręca się po prostu skręcając przednie koła. To tylko połowa równania. Prawdziwa magia dzieje się wewnątrz osi, gdzie elementy mechaniczne umożliwiają pokonywanie zakrętów bez niszczenia układu napędowego. Ten element nazywa się mechanizmem różnicowym.
W swej istocie mechanizm różnicowy jest urządzeniem, które dzieli moment obrotowy silnika na dwie ścieżki wyjściowe. Każde wyjście może obracać się z inną prędkością. Jest to niezbędne w przypadku samochodów z silnikami benzynowymi i wysokoprężnymi. Podczas pokonywania zakrętów koło zewnętrzne musi pokonać większą odległość niż koło wewnętrzne. Gdyby oba koła były zablokowane przy tej samej prędkości, opony ślizgałyby się po nawierzchni. Wynik? Wysoka temperatura, zużycie i samochód odporny na działanie układu kierowniczego.
Większość samochodów osobowych i ciężarowych z silnikami spalinowymi opiera się na tej konstrukcji. Jednak pojazdy z napędem na wszystkie koła komplikują geometrię. Takie maszyny wymagają mechanizmu różnicowego między każdą parą kół napędowych. Wymagają również mechanizmu różnicowego między przednią i tylną osią. Powód jest prosty: fizyka. Koła przednie i tylne mają różne promienie podczas skręcania. Pokonują różne odległości. Bez centralnego mechanizmu różnicowego skrzynia biegów się zacina.
W wielu konfiguracjach z napędem na wszystkie koła ten zespół środkowy nazywany jest skrzynią rozdzielczą. Kontroluje rozdział mocy między przednią i tylną osią, umożliwiając im obracanie się ze średnią prędkością, która może się różnić. Niektóre nowoczesne samochody elektryczne całkowicie rezygnują z tego urządzenia. Używają niezależnych silników dla każdego koła. Nie potrzeba żadnych przekładni. Każde koło obraca się tak bardzo lub tak mało, jak wymaga tego system kontroli trakcji.
Porównaj to z systemami 4WD działającymi w niepełnym wymiarze godzin. Te ciężarówki i SUV-y nie mają centralnego mechanizmu różnicowego. Przednie i tylne półosie napędowe są ze sobą sztywno połączone. Powinny obracać się z tą samą średnią prędkością. Włączenie trybu 4WD na suchej nawierzchni stwarza poważny problem. Powłoka betonowa zapewnia wysoką przyczepność. Koła nie mogą się ślizgać, aby skompensować różnicę w promieniu skrętu. Samochód staje się trudny do kontrolowania. Przekładnia magazynuje energię jak ściśnięta sprężyna, dopóki nie znajdzie ujścia lub nie ulegnie awarii.
Po wyłączeniu trybu 4WD samochód powraca do napędu na tylne koła. Całą pracę wykonuje jeden mechanizm różnicowy. Przednie koła podążają za trajektorią. Tylne koła pchają samochód. To proste. To skuteczne. Dlatego nigdy nie należy zostawiać napędu na wszystkie koła w niepełnym wymiarze godzin na autostradzie.
