Diferencijalni zupčanik je mehanički uređaj koji se koristi za pretvaranje i prijenos zakretnog momenta na različite načine. Obično će se koristiti diferencijal za raspodjelu zakretnog momenta s jedne osovine na dvije ili više osovina. Ponekad se može dogoditi i suprotno, kada se zakretni moment s dva ili više vratila prenosi samo na jedno vratilo. Iako diferencijalni zupčanik može imati mnogo oblika, najčešće se nalazi u automobilima. U ovoj primjeni, zakretni moment jedne osovine se raspoređuje na dvije različite osovine, od kojih svaka okreće pogonski kotač.
Dok se diferencijalni zupčanici mogu naći u mnogim različitim mehanizmima i strojevima, moderni automobili ih najviše koriste. Kada se automobil okrene, kotači s obje strane automobila trebali bi se okretati različitim brzinama. Kotači koji su najbliži smjeru skretanja moraju se rotirati sporije od onih koji su okrenuti od skretanja. Da bi automobil to učinio, svaki stražnji kotač treba svoju vlastitu pogonsku osovinu, ali zakretni moment mora biti ravnomjerno raspoređen.
Diferencijalni zupčanik to postiže ravnomjernom raspodjelom zakretnog momenta na svaki pojedinačni kotač. To se postiže posebnim rasporedom zupčanika koji se nalazi na mjestu gdje se pogonska osovina iz motora susreće s dvije pogonske osovine. Motor unutar automobila stvara okretni moment, koji se zatim povećava kroz prijenos. Od mjenjača, jedno pogonsko vratilo rotira diferencijalni mjenjač.
Diferencijalne kutije mjenjača mogu se naći u raznim rasporedima, no sam raspored je relativno univerzalan među proizvođačima automobila. Zupčanik s spiralnim konusnim zupčanikom na kraju pogonske osovine mjenjača okreće veći zupčanik krune. Zupčanik krunskog kotača je relativno velikog promjera i ima veliku rupu u sredini. Dok zubi na većini zupčanika izlaze sa strane, zupci krunskog kotača okrenuti su prema gore. Na taj se način zupčanik iz motora može spojiti na krunski zupčanik.
Iz krunskog zupčanika dolazi jedinstveni raspored zupčanika, gdje je okretni moment ravnomjerno raspoređen na obje pogonske osovine. Na prednjoj strani krunskog kotača nalazi se ono što je poznato kao kavez diferencijala, koji sadrži dva zakošena zupčanika s obje strane. Površine ovih zupčanika su okomite na onu krunskog kotača, što im omogućuje da se pravilno spoje s dva druga odgovarajuća zakošena zupčanika. Svaki od ova druga dva zakošena zupčanika čine jedan kraj svake pogonske osovine.
Bez diferencijala ili dvije različite pogonske osovine, moglo bi se pojaviti niz štetnih učinaka na automobilu i njegovim komponentama. Jedno od najzapaženijih je oštećenje gume, koje je posljedica vučenja gume. To je uzrokovano kada se vanjska guma ne može rotirati brže od unutarnje gume. Takvo povlačenje također može rezultirati oštećenjem i kvarom pogonskog sklopa.