In meccanica automobilistica, ingranaggio che permette alla potenza del motore di essere trasmessa a una coppia di ruote motrici, dividendo la forza equamente tra loro ma permettendo loro di seguire percorsi di lunghezza diversa, come quando si gira una curva o si attraversa una strada irregolare. Su una strada dritta le ruote ruotano alla stessa velocità; quando si gira una curva la ruota esterna ha più strada da fare e girerà più velocemente della ruota interna se non è frenata.
Il differenziale convenzionale dell’automobile fu inventato nel 1827 da un francese, Onésiphore Pecqueur. Fu usato prima sui veicoli a vapore e fu un dispositivo ben noto quando i motori a combustione interna apparvero alla fine del XIX secolo.
Gli elementi del differenziale Pecqueur sono mostrati nella figura. La potenza della trasmissione è fornita alla corona dentata conica dal pignone dell’albero motore, entrambi i quali sono tenuti in cuscinetti (non mostrati) nella scatola dell’asse posteriore. La cassa è una struttura aperta simile a una scatola che è imbullonata alla corona dentata e contiene cuscinetti per sostenere una o due coppie di pignoni conici differenziali diametralmente opposti. Ogni asse delle ruote è attaccato a un ingranaggio laterale del differenziale, che si ingrana con i pignoni del differenziale. Su una strada diritta le ruote e gli ingranaggi laterali ruotano alla stessa velocità, non c’è movimento relativo tra gli ingranaggi laterali del differenziale e i pignoni, e tutti ruotano come un’unità con la cassa e l’ingranaggio ad anello. Se il veicolo gira a sinistra, la ruota di destra sarà costretta a ruotare più velocemente di quella di sinistra, e gli ingranaggi laterali e i pignoni ruoteranno l’uno rispetto all’altro. L’ingranaggio ad anello ruota ad una velocità che è uguale alla velocità media delle ruote destra e sinistra. Se le ruote sono sollevate con la trasmissione in folle e una delle ruote viene fatta girare, la ruota opposta girerà nella direzione opposta alla stessa velocità.
La coppia (momento di rotazione) trasmessa alle due ruote con il differenziale Pecqueur è la stessa. Di conseguenza, se una ruota scivola, come nel ghiaccio o nel fango, la coppia all’altra ruota è ridotta. Questo svantaggio può essere superato in qualche modo dall’uso di un differenziale a slittamento limitato. In una versione una frizione collega uno degli assi e l’ingranaggio ad anello. Quando una ruota incontra una bassa trazione, la sua tendenza a girare viene contrastata dalla frizione, fornendo così una maggiore coppia all’altra ruota.