Sklop planetarnih, tanjurastih i stožastih zupčanika omogućava prijenos snage na lijevi i desni pogonski kotač, uz prilagodbu, odnosno diferenciranje (razlikovanje) brzina vrtnje svakog, prema dužini prijeđene putanje, kako bi se spriječilo proklizavanje
‘Svi’ znaju da je ugrađen u automobil, a ipak, malo je onih koji znaju o čemu je riječ, čemu služi i kako funkcionira… Diferencijal, odnosno diferencijalni prijenosnik snage, koristi se kod gotovo svih vozila s četiri i više kotača. Izuzetak su nova vozila – motocikli s četiri kotača (Quad), koji mogu, a ne moraju imati diferencijal.
Osnovna je funkcija osiguravanje vožnje po zavoju, bez proklizavanja, kad unutarnji kotač prelazi kraću putanju od vanjskog. Zbog toga je potrebno diferencirati (učiniti različitima) brzine pogonskih kotača, tako da se vanjski kotač vrti brže, a unutrašnji sporije. To se postiže planetarnim sklopom s dva nasuprotno postavljena stožasta sunčana (centralna) zupčanika, spojena s poluvratilima, i dva stožasta planetarna zupčanika, spregnuta (povezana) sa sunčanim zupčanicima.
Ono što zovemo diferencijal, u širem smislu, sastoji se od hipoidnog zupčaničkog sklopa (hypoid gear set) i diferencijalnog prijenosnika (differential gear unit). Planetarni zupčanici se okreću na osovini učvršćenoj u kućište diferencijala, spojeno na završni reduktor, omjera redukcije 3:1 do 6:1.
Primarna mu je funkcija privođenje snage diferencijalu, a sekundarna redukcija brzina vrtnje.Diferencijalni prijenosnik razdjeljuje snagu na stražnje kotače, kako bi se po zakrivljenim putanjama različite dužine vrtjeli različitim brzinama, bez proklizavanjaKod automobila sa stražnjim pogonom, kod kojeg se snaga na stražnje kotače prenosi okomito (90°), kućište je učvršćeno na tanjurasti zupčanik, kojeg pokreće stožasti, spojen s kardanskim vratilom.
Stožasti zupčanici mogu biti obični ili hipoidni, kod kojih je os pogonskog stožastog zupčanika niža od osi tanjurastog (mimosmjerne su). Kod automobila s prednjim pogonom kućište diferencijala se pokreće cilindričnim zupčanim parom s kosim zubima, koji stvara manje gubitke, ali je malo bučniji od hipoidnog prijenosnika stražnjeg pogona. To je jedan od razloga zbog čega automobili s poprečno postavljenim motorom i prednjim pogonom stvaraju najmanje otpore
U sklopu diferencijala ugrađen je završni reduktor, ovisan o vrsti motora i namjeni vozila. Mana diferencijala je da snaga uvijek ide linijom manjeg otpora te ako jedan kotač počne proklizavati, drugi potpuno gubi pogonsku snagu. Zbog toga se ugrađuju blokade diferencijala, koje mogu biti izvedene na dva načina: korištenjem sunčanih i planetarnih zupčanika s hipoidnim ozubljenjem povećanog trenja ili viskoznim spojkama-kočnicama na svakom poluvratilu.
U prvom se slučaju radi o samokočnom diferencijalu tipa Torsen, a u drugom o elektronički upravljanoj viskoznoj kočnici (blokadi) diferencijala.Kako pri oštroj vožnji diferencijal ne bi više štetio nego koristio, zbog proklizavanja rasterećenog kotača (na unutarnjoj strani zavoja), ugrađuje se mehanička ili elektronička blokadaNajbolja je kombinacija elektroničke i mehaničke blokade, koja se izražava se u postocima snage koja se usmjerava na kotač u zahvatu s podlogom (u protivnom bi se gubila).
Sljedeći iskorak napravio je Vector-Drive diferencijal, koji omogućava neovisan prijenos većeg ili manjeg momenta (i snage) na unutrašnji, odnosno vanjski kotač. Time se dobiva potreban impuls zakretanja u jednom i drugom smjeru te poboljšava stabilnost i upravljivost. Funkcionira na principu planetarnih prijenosnika i elektromagnetskih spojki, a svime upravlja elektronika, koja senzorskim sustavom bilježi sve bitne parametre vožnje (primarno brzinu vrtnje oko vertikalne osi i bočno ubrzanje).
Kad elektronika na početku manevra prepozna podupravljivost, šalje dodatni impuls snage na vanjski kotač te se automobil brže usmjerava u zavoj. Kad se stražnji dio automobila počne naglije zanositi (preupravljivost, koja dovodi do dinamički nestabilne situacije), povećava se snaga na unutrašnjem kotaču i automobil se stabilizira.
Posebno je to važno kod automobila sa stražnjim pogonom, koji su nestabilniji od onih s prednjim, pa diferencijal s vektoriranjem snage omogućava brzinu prolaska kroz zavoje kao s integralnim pogonom 4×4. Vektoriranje snage, odnosno usmjeravanje na kotač koji bolje prianja ujedinjuje prednosti blokade diferencijala i ESP sustava, samo što je djelovanje ubrzavanjem umjesto kočenjem, na suprotnoj strani.
