Sistem Differential atau disebut juga dengan Gardan merupakan salah satu komponen dari sistem pemindah daya pada kendaraan termasuk mobil yang berfungsi untuk meneruskan tenaga dari mesin ke poros roda. Pada kendaraan dengan transmisi FR, tenaga yang dialirkan dari mesin akan melewati transmisi dan propeller shaft terlebih dahulu sebelum mangalir ke differential (gardan). Pada kendaraan dengan transmisi FF (transaxle), tenaga yang dialirkan dari mesin akan melewati transmisi dan menuju ke differential (gardan).

Fungsi dari differential/gardan :

Pada dasarnya differential atau gardan, terdapat dua bagian utama, yaitu :

Final gear pada sistem differential terdiri dari drive pinion dan ring gear. Berdasarkan dari tipe transmisi pada kendaraan, ada dua jenis final gear pada sistem differential kendaraan, yaitu :

Tipe ini digunakan pada kendaraan dengan transmisi FR atau penggerak roda belakang, dimana drive pinion terpasang secara offset dengan garis tengah ring gear. Keuntungan dari final gear tipe ini adalah bunyi yang lebih halus.

Tipe ini digunakan pada kendaraan dengan transmisi FF atau penggerak roda depan. Keuntungan dari final gear tipe ini adalah bunyi dan getaran yang lebih kecil dan momen dapat dipindahkan dengan lembut.

Differential gear pada sistem differential terdiri dari dua side gear dan dua pinion gear yang saling berkaitan, perkaitan antara gear-gear inilah yang berfungsi untuk membedakan putaran roda kanan dan putaran roda kiri.

Ketika kendaraan berbelok, putaran roda kanan dan putaran roda kiri tentu tidak akan sama. Jarak tempuh roda bagian dalam (A) lebih kecil dibandingkan jarak tempuh roda bagian luar (B), sehingga roda bagian luar harus berputar lebih cepat dari roda bagian dalam.

a. Drive Pinion

b. Ring Gear

c. Differential Case

d. Differential Pinion Gear

e. Differential Pinion Shaft

f. Side Gear

Bila kedua rack diberi beban (W) yang sama, maka ketika shackle ditarik ke atas akan menyebabkan kedua rack terangkat pada jarak yang sama sejauh shackle ditarik ke atas, selama beban atau tahanan yang terdapat pada kedua sisi pinion sama, hal ini akan mencegah pinion tidak berputar.

Tetapi bila beban yang lebih besar diletakkan pada salah satu rack, misalnya di sebelah kanan dan shackle ditarik ke atas maka pinion gear akan berputar sepanjang gerigi rack yang mendapat beban lebih berat karena adanya perbedaan beban pada kedua rack. Dan ini mengakibatkan rack yang mendapat beban lebih kecil akan terangkat.

Pada saat mobil berjalan lurus keadaan kedua ban roda kiri dan kanan sama-sama dalam kecepatan putaran yang sama, dan juga beban yang ditanggung roda kiri dan roda kanan adalah sama.

Drive pinion akan memutar ring gear, dan ring gear bersama-sama dengan differential case akan berputar. Pinion gear akan ikut berputar bersama differential case karena dihubungkan dengan pinion shaft. Karena beban antara roda kiri dan roda kanan sama ketika berjalan lurus, maka pinion gear akan membawa side gear kanan dan kiri untuk untuk berputar bersama.

Jadi dalam keadaan berjalan lurus sebenarnya pinion gear tidak berputar, pinion gear hanya membawa side gear untuk berputar bersama-sama dengan differential case dalam kecepatan putaran yang sama. Bila differential case berputar satu kali, maka side gear akan berputar satu kali juga, demikian seterusnya dalam keadaan lurus. Putaran side gear ini kemudian akan diteruskan untuk menggerakkan as roda dan kemudian menggerakkan roda.

Pada saat kendaraan berbelok, beban yang ditanggung pada roda bagian dalam lebih besar daripada beban yang ditanggung roda bagian luar.

Misalkan sebuah mobil berbelok ke kanan, maka beban pada roda kanan akan lebih besar daripada beban roda kiri. Putaran dari propeller shaft akan diteruskan untuk memutar drive pinion. Drive pinion akan memutar ring gear. Dengan berputarnya ring gear maka differential case akan terbawa juga untuk berputar. Karena beban roda kanan lebih besar daripada beban roda kiri ketika berbelok, maka side gear sebelah kanan akan memberi perlawanan terhadap pinion gear.