Engrenage différentiel, en mécanique automobile, disposition des engrenages qui permet de transmettre la puissance du moteur à une paire de roues motrices, en répartissant la force de manière égale entre elles, mais en leur permettant de suivre des trajectoires de longueurs différentes, comme lorsqu’elles tournent un coin ou traversent une route irrégulière. Sur une route droite, les roues tournent à la même vitesse ; en tournant un virage, la roue extérieure a plus de chemin à parcourir et tournera plus vite que la roue intérieure si elle n’est pas retenue.
Le différentiel automobile classique a été inventé en 1827 par un Français, Onésiphore Pecqueur. Il a d’abord été utilisé sur des véhicules à vapeur et était un dispositif bien connu lorsque les moteurs à combustion interne sont apparus à la fin du XIXe siècle.
Les éléments du différentiel de Pecqueur sont représentés sur la figure. La puissance de la transmission est délivrée à la couronne conique par le pignon de l’arbre de transmission, tous deux étant maintenus dans des roulements (non représentés) dans le carter de l’essieu arrière. Le boîtier est une structure ouverte en forme de boîte qui est boulonnée à la couronne et contient des roulements pour supporter une ou deux paires de pignons coniques différentiels diamétralement opposés. Chaque axe de roue est fixé à un pignon latéral de différentiel, qui s’engrène avec les pignons de différentiel. Sur une route droite, les roues et les engrenages latéraux tournent à la même vitesse, il n’y a pas de mouvement relatif entre les engrenages latéraux du différentiel et les pignons, et ils tournent tous comme une unité avec le boîtier et la couronne. Si le véhicule tourne à gauche, la roue droite sera forcée de tourner plus vite que la roue gauche, et les engrenages latéraux et les pignons tourneront les uns par rapport aux autres. La couronne tourne à une vitesse qui est égale à la vitesse moyenne des roues gauche et droite. Si les roues sont mises sur cric avec la transmission au point mort et que l’on fait tourner l’une des roues, la roue opposée tournera en sens inverse à la même vitesse.
Le couple (moment de rotation) transmis aux deux roues avec le différentiel Pecqueur est le même. Par conséquent, si une roue patine, comme sur la glace ou la boue, le couple transmis à l’autre roue est réduit. Cet inconvénient peut être quelque peu surmonté par l’utilisation d’un différentiel à glissement limité. Dans une version, un embrayage relie l’un des essieux et la couronne. Lorsqu’une roue rencontre une faible adhérence, sa tendance à patiner est contrée par l’embrayage, fournissant ainsi un couple plus important à l’autre roue.