Диференціал призначений для передачі, зміни і розподілу крутного моменту між двома споживачами і забезпечення, при необхідності, їх обертання з різними кутовими швидкостями.

Диференціал є одним з основних конструктивних елементів трансмісії. Розташування диференціала в трансмісії автомобіля:

• в задньопривідному автомобілі для привода ведучих коліс – в картері заднього моста;
• в передньопривідному автомобілі для привода ведучих коліс – в коробці передач;
• в повноприводному автомобілі для привода ведучих коліс – в картері переднього і заднього мостів;
• в повноприводному автомобілі для привода ведучих мостів – в роздавальної коробці.

Диференціали, що використовуються для приводу ведучих коліс, називаються міжколісними. Міжосьовий диференціал встановлюється між провідними мостами повнопривідного автомобіля.

Конструктивно диференціал побудований на основі планетарного редуктора. В залежності від виду зубчастої передач, використовуваної в редукторі, розрізняють наступні види диференціалів: конічний, циліндричний і черв'ячний.

Конічний диференціал застосовується в основному в якості міжколісного диференціала. Циліндричний диференціал встановлюється частіше між осями повнопривідних автомобілів. Черв'ячний диференціал, зважаючи на свою універсальність, може встановлюватися як між колесами, так і між осями.

Пристрій диференціала розглянуто на прикладі найпоширенішого конічного диференціала. Складові частини диференціала є характерними і для інших видів диференціалів. Конічний диференціал являє собою планетарний редуктор і включає напівосьові шестерні з сателітами, поміщені в корпус.

Корпус (інше найменування – чашка диференціала) сприймає крутний момент від головної передачі і передає його через сателіти на напівосьові шестерні. На корпусі жорстко закріплена ведена шестерня головної передачі. Усередині корпусу встановлено осі, на яких обертаються сателіти.

Сателіти, які грають роль планетарні шестірні, що забезпечують з'єднання корпусу і напівосьових шестерень. В залежності від величини переданого крутного моменту в конструкції диференціала використовується два або чотири сателіта. У легкових автомобілях застосовується, як правило, два сателіта.

Напівосьові шестерні (сонячні шестерні) передають крутний момент на провідні колеса через півосі, з якими мають шліцьове з'єднання. Права і ліва напівосьові шестерні можуть мати рівну або різне число зубів. Шестерні з рівним числом зубів утворюють симетричний диференціал, тоді як нерівне кількість зубів характерно для несиметричного диференціала.

Симетричний диференціал розподіляє крутний момент по осях в рівних співвідношеннях, незалежно від величини кутових швидкостей ведучих коліс. Завдяки цим властивостям симетричний диференціал використовується в якості міжколісного диференціала.

Несиметричний диференціал розподіляє крутний момент у певному співвідношенні, тому встановлюється між провідними осями автомобіля.

В роботі симетричного міжколісного диференціала можна виділити три характерних режими:

1. прямолінійний рух;
2. рух у повороті;
3. рух по слизькій дорозі.

При прямолінійному русі колеса зустрічають рівне опір дороги. Крутний момент від головної передачі передається на корпус диференціала, разом з яким переміщуються сателіти. Сателіти, оббігаючи напівосьові шестерні, передають крутний момент на провідні колеса в рівному співвідношенні. Так як сателіти не обертаються на осях, напівосьові шестерні рухаються з однаковою кутовою швидкістю. При цьому частота обертання кожної з шестерень дорівнює частоті обертання веденої шестірні головної передачі.

При русі в повороті внутрішнє провідне колесо (розташоване ближче до центру повороту) зустрічає більший опір, ніж зовнішнє колесо. Внутрішня полуосевая шестерня сповільнюється і змушує сателіти обертатися навколо своєї осі, які в свою чергу збільшують частоту обертання зовнішньої полуосевой шестерні. Рух провідних коліс з різними кутовими швидкостями дозволяє проходити поворот без пробуксовки. При цьому, в сумі частоти обертання внутрішньої і зовнішньої напівосьових шестерень завжди дорівнює подвоєній частоті обертання веденої шестірні головної передачі. Крутний момент, незалежно від різних кутових швидкостей, розподіляється на провідні колеса в рівному співвідношенні.

При русі по слизькій дорозі одне з коліс зустрічає більший опір, тоді як інша прослизає - буксує. Диференціал, в силу своєї конструкції, змушує обертатися колесо, що буксує з збільшується швидкістю. Інше колесо при цьому зупиняється. Сила тяги на буксующем колесі, з причини низької сили зчеплення, мала, тому і крутний момент на цьому колесі теж малий. А так як диференціал у нас симетричний, то на іншому колесі крутний момент теж буде невеликим. Тупикова ситуація – автомобіль не може зрушитися з місця.

Для продовження руху необхідно збільшити крутний момент на вільному колесі. Це здійснюється з допомогою блокування диференціала.