多軸驅動的汽車，各驅動橋間由傳動軸相連。為使各驅動橋有可能具有不同的輸入角速度，以消除各橋驅動輪的滑動現象，可以在各驅動橋之間裝設中央差速器，也稱為軸間差速器。
車輛在行駛過程中不光隻有直線行駛，還有各種角度的彎道，當車輛行駛在彎道中時，四個車輪的軌跡是四條半徑不同的圓弧。這就造成四個車輪在彎中的轉速不同，如果車輪隻能以同一轉速轉動，那車輛根本無法轉彎，就算強行轉向也會因為車輪轉速差而折斷中間的車軸。這時就需要安裝差速器來實現差速，將發動機輸出軸上的一個固定轉速分解成不同的轉速傳遞到車輪。
汽車轉向時，前輪轉彎半徑比同側的後輪要大，因此前輪的轉速要比後輪快，以至四個車輪走的路線完全不一樣，所以四驅車則需要中央差速器來分配前後軸扭矩。
中央差速器種類有： 開放式中央差速器、多片離合器式差速器、托森差速器和粘性聯軸節式差速器。
一、開放式中央差速器
開放式差速器就是沒有任何限制，可以在汽車轉彎時正常工作的差速器，行星齒輪組沒有任何鎖止裝置，假如一輛四驅車配備瞭前中後三個開放式差速器，那麼如果其中一個輪子打滑，那麼這個車的全部動力都會浪費在這個車輪上，而其餘三個車輪則無法到的動力。
優點：沒有特別的優點，因為差速是汽車正常行駛的必備條件；
缺點：在越野車領域，開放式差速器會影響非鋪裝路面的脫困性。
二、多片離合器式差速器
多片離合器式差速器依靠濕式多片離合器產生差動轉矩。這種系統多用作適時四驅系統的中央差速器使用。其內部有兩組摩擦盤，一組為主動盤，一組為從動盤。主動盤與前軸連接，從動盤與後軸連接。兩組盤片被浸泡在專用油中，二者的結合和分離依靠電子系統控制。
在直線行駛時，前後軸的轉速相同，主動盤與從動盤之間沒有轉速差，此時盤片分離，車輛基本處於前驅或後驅狀態，可達到節省燃油的目的。在轉彎過程中，前後軸出現轉速差，主、從動盤片之間也產生轉速差。但由於轉速差沒有達到電子系統預設的要求，因而兩組盤片依然處於分離狀態，此時車輛轉向不受影響。
當前後軸的轉速差超過一定限度，例如前輪開始打滑，電控系統會控制液壓機構將多片離合器壓緊，此時主動盤與從動盤開始發生接觸，類似離合器的結合，扭矩從主動盤傳遞到從動盤上從而實現四驅。
多片摩擦式限滑差速器的接通條件和扭矩分配比例由電子系統控制，反應速度快，部分車型還具備手動控制的“LOCK”功能，即主、從動盤片可保持全時結合狀態，功能接近專業越野車的四驅鎖止狀態。但摩擦片最多隻能傳遞50百分比的扭矩給後輪，並且高強度的使用會時摩擦片過熱而失效。
優點：反映速度很快，可瞬間結合；多數車型都是電控結合，無需手動控制；
缺點：最多隻能將50百分比的動力傳遞給後輪，高負荷工作時容易過熱。
三、托森差速器
托森（Torsen）這個名字的由來取Torque-sensing Traction——感覺扭矩牽引，Torsen的核心是蝸輪、蝸桿齒輪嚙合系統，從Torsen差速器的結構視圖中可以看到雙蝸輪、蝸桿結構，正是它們的相互嚙合互鎖以及扭矩單向地從蝸輪傳送到蝸桿齒輪的構造實現瞭差速器鎖止功能，這一特性限制瞭滑動。在在彎道正常行駛時，前、後差速器的作用是傳統差速器，蝸桿齒輪不影響半軸輸出速度的不同，如車向左轉時，右側車輪比差速器快，而左側速度低，左右速度不同的蝸輪能夠嚴密地匹配同步嚙合齒輪。此時蝸輪蝸桿並沒有鎖止，因為扭矩是從蝸輪到蝸桿齒輪。而當一側車輪打滑時，蝸輪蝸桿組件發揮作用，通過托森差速器或液壓式多盤離合器，極為迅速地自動調整動力分配。
當車輛正常行駛的時候，差速器殼P轉動，同時帶動蝸桿3和4轉動，此時3和4之間沒有相對轉動，於是紅色的1軸和綠色的2軸以同一個速度旋轉。而當一側車軸遇到較大的阻力而另一側車軸空轉的時候，例如紅色車軸遇到較大的阻力，則一開始它靜止不動，而差速器殼還在旋轉，於是帶動蝸桿齒輪4沿著紅色軸滾動，4滾動的同時又帶動3旋轉，但是3與綠色的車軸2有自鎖的效果，所以3的轉動並不能帶動綠色車軸2轉動，於是3停止轉動，同時又使得4也停止轉動，於是4隻能隨著差速器殼的轉動帶動紅色車軸旋轉，即將扭矩分配給瞭紅色車軸，車輛脫困。
最核心的裝置就是中央扭矩感應自鎖式差速器，它可以根據行駛狀態使動力輸出在前後橋間以25：75～75：25連續變化，而且反應十分迅速，幾乎不存在滯後（扭矩感應自鎖式差速器的特點在前面也詳細分析過），而且有電子穩定程序的支持，更進一步提高瞭動力分配的主動性。
簡單地說，托森差速器就是一個全自動純機械差速器，即不需要人為控制+100百分比可靠的+傳動直接的限滑差速器，從某個角度來說是一種很均衡的設計。
優點：能夠在瞬間對驅動輪之間出現的阻力差提供反饋，分配扭矩輸出，而且鎖止特性是線性的，能夠在一個相對寬泛的扭矩輸出范圍內進行調節；
缺點：沒有兩驅狀態；差速器限滑能力有限，動力無法完全傳遞到有某一車輪。
四、粘性聯軸節式差速器
粘性聯軸節式差速器，這種結構的差速器是當今全輪驅動汽車上自動分配動力的靈巧的裝置。它通常安裝在以前輪驅動為基礎的全輪驅動汽車上。這種汽車平時按前輪驅動方式行駛。粘性聯軸節的最大特點就是不需駕駛員操縱，就可根據需要自動把動力分配給後驅動橋。
粘性聯軸節的工作原理，有點類似於多片離合器。在輸入軸上裝有許多內板，插在輸出軸殼體內的許多外板當中，並充入高粘度的矽油。輸入軸與前置發動機上的變速分動裝置相連，輸出軸與後驅動橋相連。
在正常行駛時，前後車輪沒有轉速差，粘性聯軸節不起作用，動力不分配給後輪，汽車仍然相當於一輛前輪驅動汽車。
汽車在冰雪路面上行駛時，前輪出現打滑空轉，前後車輪出現較大的轉速差。粘性聯軸節的內、外板之間的矽油受到攪動開始受熱膨脹，產生極大的粘性阻力，阻止內外板間的相對運動，產生瞭較大的扭矩。這樣，就自動地把動力傳送給後輪，汽車就轉變成全輪驅動汽車。
在汽車轉向時，粘性聯軸節還可吸收前後車輪由於內輪差而產生的轉速差，起到前後差速器的作用。在汽車制動時，它還可以防止後輪先抱死的現象。
優點：尺寸緊湊、結構簡單、生產成本低；
缺點：反應速度慢，扭矩分配比例小，結合和分離不可手動控制，高負荷工作時因為過熱可能會失效。