Reglarea geometriei direcției
Se întâmplă că geometria și mecanică sunt exact ceea ce trebuie să definiți când trebuie rotite roțile mașinii.
Dacă prelungirea axei roții trece prin centrul de rotație, atunci roata, în timp ce se întoarce, lasă o cale de rulare limpede. Dacă prelungirea axei roții nu este îndreptată spre centrul de rotație, atunci roata alunecă pe măsură ce se învârte. Banda de rulare va fi ștearsă de derapaj și, mai ales, controlul unui vehicul cu roți de genul acesta va fi din ce în ce mai dificil pe măsură ce viteza crește. Deci, pentru un control bun al mașinii, prelungirile axelor tuturor roților trebuie direcționate către centrul de rotație.
Deoarece axa roții din spate în majoritatea mașinilor este fixă, prelungirea acestui ax trebuie direcționată spre centrul acestui cerc. Roțile din față sunt întoarse astfel încât axa fiecăreia să fie îndreptată spre același centru. Acest lucru înseamnă că pentru un control bun, trebuie să poți roti roțile din față cu unghiuri diferite, astfel încât aceste roți să fie non-paralele!
Dar cum să procedăm astfel încât roțile de conducere – în cazul nostru roțile din spate – pe de o parte să miște constant mașina înainte și, pe de altă parte, să se rotească cu viteze diferite?
Această problemă este rezolvată prin diferențial, un tipic „mecanism planetar”. Un mecanism se numește „planetar” dacă are mecanisme satelitare care se rotesc în jurul axelor care, la rândul lor, se rotesc.
Arborele de antrenare prin transmisie, oferă rotirea axului primar, și anume, prin mecanismul planetar, către axele primare din dreapta și stânga. Indiferent de viteza cu care rotile spate rotesc, viteza mecanismului va fi întotdeauna egală cu viteza medie a arborelui de antrenare. Fiecare roată din diferențial necesită multă rotație, proporțională cu lungimea traseului său, astfel încât, în total, toată energia este transformată în mișcarea înainte a mașinii.
Dacă mașina se deplasează pe un drum drept, iar sub roțile de conducere există același tip de sol, adică, cu același coeficient de frecare, roțile iau din mecanism aceeași cantitate de rotație, astfel încât arborele de antrenare să se rotească (și roțile împreună cu ele) la aceeași viteză.