Co daje aktywny mechanizm różnicowy?
Mechanizm różnicowy to nieodzowny elementem każdego samochodu. Jego zadaniem jest umożliwienie niezależnego obracania się kół osi napędzanej na zakrętach, kiedy każde z nich pokonuje inną drogę. W tej roli bardzo dobrze sprawdza się stosunkowo prosta przekładnia obiegowa – po co więc komplikować jej konstrukcję?
Zwykły mechanizm różnicowy spełnia swoją rolę zgodnie z przeznaczeniem w normalnych warunkach jazdy. Problemy zaczynają się jednak wtedy, gdy moment obrotowy doprowadzany do kół powoduje utratę przyczepności jednego z nich - na śliskiej nawierzchni lub podczas jazdy wyczynowej. Wówczas koło to zaczyna się ślizgać i może obracać się w miejscu, podczas gdy drugie pozostaje nieruchome lub obraca się powoli, nie zapewniając spodziewanego przyspieszenia.
Z problemem tym można sobie poradzić na kilka sposobów. Najprostszym i najtańszym, stosowanym dziś w większości samochodów osobowych, jest ESP - elektroniczny system wykorzystujący elementy układu ABS. Po wykryciu poślizgu kół napędowych podczas przyspieszania delikatnie przyhamowuje on to koło, które obraca się szybciej, dzięki czemu do drugiego koła przekazywana jest większa część momentu obrotowego.
Ceną prostoty jest jednak pewne ograniczenie dynamiki, bo przecież w grę wchodzi hamowanie. Dlatego w pojazdach o wyższych osiągach stosuje się mechanizmy różnicowe o ograniczonym uślizgu, np. typu Torsen, których konstrukcja zapobiega "ucieczce" całości momentu obrotowego przez ślizgające się koło - określona część momentu obrotowego zawsze napędza drugie koło.
Okazuje się jednak, że takie rozwiązanie nie pozwala w pełni wykorzystać możliwości zespołu napędowego, zwłaszcza w przypadku samochodów wyczynowych z silnikami o bardzo dużej mocy, takich jak Lexus RC F czy Lexus GS F. Oba te auta wyposażone są w pięciolitrowe silnik V8 o mocy 477 KM, napędzające tylne koła. Taki układ wymaga bardzo precyzyjnego prowadzenia i ostrożnego operowania pedałem gazu w zakrętach, by nie utracić panowania nad samochodem.
Aby w pełni wykorzystać potencjał silnika, dla Lexusa RC F i GS F skonstruowano aktywny mechanizm różnicowy TVD (Torque Vectoring Differential) z komputerowo regulowanym podziałem momentu obrotowego. Zastosowano w nim dwa sterowane elektrycznie sprzęgła wielopłytkowe, które umożliwiają precyzyjne rozdzielanie momentu obrotowego między lewe i prawe koło. Na podstawie danych z wielu różnych czujników - kąta obrotu kierownicy, prędkości, przeciążeń itd. - komputer tak dobiera momenty obrotowe przekazywane na oba koła, by wyeliminować podsterowność i nadsterowność. Dzięki temu wyczynowe Lexusy doskonale zachowują się w zakrętach, zarówno na drodze, jak i na torze wyścigowym.
