Если только два колеса автомобиля являются ведущими, то необходима только одна главная передача, которая получает крутящий момент от коробки передач и распределяет его к каждому колесу. Главная передача обычно выполняет две функции. Она действует как понижающая передача, уменьшая обороты выходного вала коробки передач до оборотов ведущих колес, и включает в себя дифференциал, чтобы разделить крутящий момент между двумя колесами в соотношении 50:50. Одновременно дифференциал дает возможность колесам вращаться с разными угловыми скоростями, когда автомобиль поворачивает (поскольку на повороте внутреннее колесо всегда проходит меньший путь, чем наружное). Особенности автомобилей, у которых все четыре колеса ведущие.


Понижающая передача в обычных главных передачах состоит из маленькой ведущей зубчатой шестерни, находящейся в зацеплении с намного большей. Передаточное отношение обычно находится между 3:1 или 5:1. Применение главной передачи для снижения оборотов обусловлено двумя причинами. Во-первых, суммарное передаточное число трансмиссии на первой передаче составляет обычно от 16:1 до 20:1. Если встроить шестерни с таким отношением в коробку передач, то она получится ужасно большой и тяжелой, потому что на первой передаче, состоящей из двух шестерен, диаметр одной должен быть больше диаметра другой в шестнадцать раз. Снижение оборотов с помощью двух ступеней дает возможность сделать все легче и компактнее. Кроме этого, если в автомобиле с приводом на задние колеса суммарная передача будет встроена в коробку передач, то карданная передача должна будет сделана очень прочной, чтобы выдержать крутящий момент больше в четыре раза, и будет (опять) тяжелее и больше. Вследствие этих соображений, в зад-неприводных автомобилях полностью увеличенный крутящий момент выходит после главной передачи и делится на два между полуосями, так что каждая полуось (обычно) должна иметь прочность, чтобы выдержать половину его. Необходимо отметить, что трансмиссия ломается обычно при больших перегрузках, например, когда «бросается» педаль сцепления при сильно раскрученном двигателе, когда пытаются тронуться на крутом подъеме. Обычно происходит поломка или одной из маленьких шестерен дифференциала, или полуоси ближе к колесу, обычно вследствие скручивания. Карданный вал ломается реже. Поломки коробки передач обычно связаны с другими причинами.


Поскольку главная передача умножает передаточное отношение коробки передач, общее передаточное отношение трансмиссии увеличивается. Поэтому обычной практикой считается отрегулировать среднее передаточное отношение трансмиссии. Например, можно использовать одну и ту же коробку передач для разных версий автомобиля одной модели с двигателями разных размеров и крутящих моментов относительно дешевым и легким способом — изменением передаточного числа главной передачи.


Некоторые производители предлагают покупателям главные передачи с разными передаточными числами, но такая практика связана с необходимостью сертификации автомобилей на соответствие стандартам по выбросам в атмосферу вредных веществ. Передаточное число главной передачи обычно изменяется заменой ведущей шестерни, а если необходимо, то и ведомой с другим числом зубьев. Разработчики главных передач утверждают, что число зубьев на ведомой шестерне не всегда кратно числу зубьев на ведущей, это связано с тем, что нужно избежать возможности резонанса, который может привести к поломке. Поэтому большинство главных передач использует нечетное число зубьев на ведомой шестерне, обычно 37, 41, 43 или 47.


Все современные главные передачи, используемые в автомобилях с приводом на задние колеса, используют «гипоидную передачу», когда зубья имеют спиральную форму, а оси шестерен не совпадают, а не коническую передачу. Этот тип передачи дает возможность опустить вниз ведущую шестерню, а таким образом, и карданную передачу, которая проходит ниже, чем ось ведомой шестерни главной передачи, и таким образом дает возможность сделать туннель в полу кузова ниже и меньше. Гипоидная передача работает таким образом, что в каждый момент времени в зацеплении находятся больше, чем одна пара зубьев шестерен, а это делает ее менее шумной. По этой же причине цилиндрическая передача, используемая в переднеприводных автомобилях с поперечным расположением двигателя, имеет косые зубья, а не прямые. Единственным техническим недостатком гипоидной передачи является то, что зубья такой передачи не только перекатываются друг по другу, но и скользят, что требует использования специальных масел, способных противостоять большим удельным давлениям.


Обычный дифференциал делит входящий крутящий момент на два в точном соотношении 50:50 независимо от условий движения. Как правило, это и требуется, потому что если разделить момент неравномерно, автомобиль будет стремиться уйти с курса. В особых случаях, таких, как межосевой дифференциал в полноприводных автомобилях (см. Главу 13), дифференциал может быть таким, чтобы делить входной крутящий момент в любом желаемом соотношении. Недостаток симметричного дифференциала, который распределяет крутящий момент в соотношении 50:50, заключается в том, что, когда одно из двух ведущих колес попадает на очень скользкую поверхность или полностью отрывается от дороги при резком повороте, тогда и на другом колесе не может быть достаточного момента, и автомобиль полностью теряет крутящий момент на колесах. В первой ситуации автомобиль вообще не может двигаться. Во втором возникает опасность потери контроля над автомобилем или немедленно, или после того, как внутреннее колесо восстановит сцепление с дорогой при выходе из поворота. Естественно, что всегда существовал интерес к ограничению свойств такого дифференциала, а следовательно, к созданию дифференциала «повышенного трения», чтобы дать возможность колесу, которое находится в лучших условиях по сцеплению, реализовать некоторую величину крутящего момента. Простейшим способом для реализации этого свойства может быть использование «блокирующей муфты», которая полностью блокирует дифференциал, но такая муфта может включаться только на неподвижном автомобиле и полезна только на внедорожных автомобилях. Другие, более сложные устройства используют различные средства для прогрессивного ограничения проскальзывания, причем делают это в движении. Принцип действия таких устройств обычно заключается в способности «почувствовать» появление увеличивающейся разницы в угловых скоростях ведущих колес (когда корпус дифференциала начинает вращаться все быстрее и быстрее) и приложить определенное значение тормозного момента к более быстро вращающемуся колесу. В этом случае медленно вращающееся колесо с лучшим сцеплением может передать свой максимальный момент и дополнительный момент от буксующего колеса.


Трудность заключается в том, чтобы ограничить величину проскальзывания без влияния на возможность движения ведущих колес с небольшой разницей в угловых скоростях при обычном повороте, если ограничение проскальзывания будет проявляться слишком рано, это может быть серьезным недостатком. Слишком большая блокировка скольжения имеет еще тот недостаток, что не только ухудшает управляемость в нормальных условиях движения, но и потому, что нужно будет делать более прочные и тяжелые полуоси, чтобы предохранить их от поломки. Дифференциалы повышенного трения, таким образом, должны быть такими, чтобы передавать только часть крутящего момента на колесо с хорошим сцеплением. Прежде, например, механические устройства «ограниченного трения» часто предлагались с 20% проскальзыванием, а это означало, что только одна пятая крутящего момента передавалась на колесо, если другое бесполезно буксовало. Такая пропорция является разумным компромиссом для обычных легковых автомобилей, спортивные автомобили могут использовать устройства с большим соотношением.


Способы, с помощью которых крутящий момент может передаваться с одной стороны дифференциала на другой, могут быть разными и могут использовать фрикционные диски, конусные сцепления или вязкостные муфты, образующие мостик между двумя сторонами дифференциала. Вязкостная муфта похожа на многодисковое сцепление, в котором находится набор близко расположенных друг к другу дисков, соседние диски присоединяются к противоположным валам муфты, а корпус заполнен вязкой жидкостью. Валы муфты могут свободно вращаться с небольшой разницей в угловых скоростях, но если разница в скоростях увеличивается, жидкость внутри муфты начинает действовать как твердое тело и предотвращает чрезмерное проскальзывание. Конструкции с использованием вязкостной муфты использовались различными производителями автомобилей для дифференциалов повышенного трения, и специалисты этих компаний приспосабливали такие устройства как для применения в трансмиссиях автомобилей с приводом на задние колеса, так и в трансмиссиях переднеприводных автомобилей.


Другой узел повышенного трения — дифференциал Torsen (TORque SENsing) (чувствующий крутящий момент), в котором применяется сложный червячный механизм, передающий определенным образом крутящий момент на ту сторону, где увеличиваются скорость вращения.


Устройство практически мгновенно реагирует на проскальзывание и прогрессивно распределяет момент, а степень ограничения проскальзывания определяется геометрией устройства. Его основной недостаток заключен в высокой стоимости, потому что конструкция содержит большое число сложных деталей, требующих машинной обработки, и определенную трудность представляет его сборка. Хотя два рассмотренных устройства часто рассматриваются как альтернативные, существует фундаментальное различие в принципе действия дифференциала Torsen и вязкостной муфты. Torsen настоящий дифференциал, который, получая крутящий момент, распределяет его в соотношении 50:50 между двумя выходами, но имеет способность менять это соотношение, если изменяются выходные скорости. Вязкостная муфта может соединять вход и выход в обычной главной передаче, чтобы разделять крутящий момент между валами в зависимости от их проскальзывания, или действовать как прямая связь в том случае, если существует достаточная разница в скоростях входного и выходного валов.