A központi differenciálmű az az egység, amely az összkerékhajtású járművön a motor nyomatékát osztja el a mellső és a hátsó tengely között, miközben megengedi, hogy a két tengely kissé eltérő fordulatszámmal forogjon. Az elöl-hátul viszonyában lényegében ugyanazt a feladatot látja el, amit a hagyományos differenciálmű végez el egyetlen tengely két kereke között, és épp ez teszi lehetővé, hogy az autó tartósan, mind a négy kerékkel hajtson anélkül, hogy a hajtáslánc önmagával küzdene.
A központi differenciálműre azért van szükség, mert a mellső és a hátsó tengely ritkán halad pontosan azonos sebességgel. Kanyarodáskor a mellső kerekek valamivel nagyobb ívet írnak le, mint a hátsók, ráadásul a gumiméret, a légnyomás és a kopás is apró eltéréseket okoz. Ha a két tengely mereven össze volna kapcsolva, ezeknek a különbségeknek nem lenne hová elszökniük, és a hajtáslánc megfeszülne; ezt az állapotot feszülésnek vagy ugrálásnak nevezik, amely durva kormányzást, gumicsúszást, hajtáslánc-terhelést, jó tapadású felületen pedig idővel károsodást okoz. A központi differenciálmű elnyeli ezt a különbséget, és hagyja, hogy mindkét tengely a maga ütemében forogjon.
Működés közben a központi differenciálmű a sebességváltótól érkező hajtást fogaskerék-készleten vagy tengelykapcsoló-lamellákon keresztül osztja meg a mellső és a hátsó kardántengely között. Sok rendszer aszimmetrikus, vagyis eltolt nyomatékelosztást használ, amely az autó egyik végét részesíti előnyben, például hatvan százalékot juttat hátra a sportosabb karakter érdekében, ahelyett hogy semleges, ötven-ötven arányban osztaná szét. A differenciálmű lehet egyszerű nyitott szerkezet, bolygóműves fogaskerék-készlet vagy kifinomultabb egység, de mindegyik közös, meghatározó tulajdonsága, hogy elosztja a nyomatékot, miközben eltűri a tengelyek közötti fordulatszám-különbséget.
A puszta nyitott központi differenciálmű gyengéje ugyanaz, mint bármely nyitott differenciálé: a nyomaték a legkisebb ellenállás útját követi, így ha az egyik tengely elveszti a tapadását és kerekei megpördülnek, ott elvész a hajtás, a másik tengely pedig alig kap nyomatékot. Ennek kiküszöbölésére a tartós összkerékhajtású rendszerek többsége a központi differenciálmű korlátozására vagy zárására szolgáló megoldást is tartalmaz. Ez lehet viszkózus tengelykapcsoló, Torsen-elvű, nyomatékérzékelő fogaskerék-készlet, elektronikusan vezérelt többlamellás tengelykapcsoló vagy kézi zár. Az ilyen szerkezetek fokozatosan több nyomatékot vihetnek a tapadó tengelyre, illetve maximális vonóerő igénye esetén összezárhatják a két tengelyt, majd normál haladáskor ismét feloldhatják azt.
A differenciálhatás és a szabályozható zárás e kombinációja teszi lehetővé a kifinomult, tartós összkerékhajtást, amely száraz aszfalton éppúgy használható, mint hóban vagy sárban, és épp ez különbözteti meg az egyszerűbb, alkalmankénti négykerékhajtású rendszerektől, amelyek mereven összekötik a tengelyeket, ezért szilárd burkolaton ki kell oldani őket. A központi differenciálmű így a tartós összkerékhajtás szívében helyezkedik el, a mellső és a hátsó differenciálművel, valamint az esetleges elektronikus tapadásvezérléssel együttműködve juttatja el a teljesítményt simán és biztonságosan mind a négy kerékhez.
- A nyomatékot a mellső és a hátsó tengely között osztja el
- Engedi a tengelyek eltérő fordulatát, így elkerüli a feszülést
- Gyakran eltolt arányú, és a jobb tapadásért zárható vagy változtatható
- Lehetővé teszi a kifinomult, tartós összkerékhajtást