เฟืองท้ายแบบล็อกได้เป็นชิ้นส่วนเชิงกลที่ใช้กันทั่วไปในรถยนต์ออฟโรดออกแบบมาเพื่อเอาชนะข้อจำกัดของเฟืองท้าย แบบปกติ โดยการล็อกการหมุนของล้อบนเพลาเดียวกันให้สัมพันธ์กัน เหมือนกับว่าอยู่บนเพลาเดียวกัน แตกต่างจากเฟืองท้ายแบบเปิดหรือเฟืองท้ายแบบจำกัดการลื่นไถลที่พบในรถยนต์ทั่วไป เฟืองท้ายแบบล็อกได้จะบังคับให้ล้อทั้งสองหมุนด้วยความเร็วเท่ากัน โดยไม่คำนึงถึงแรงยึดเกาะ (หรือการขาดแรงยึดเกาะ) ของแต่ละล้อ

เมื่อปลดล็อกเฟืองท้าย ล้อแต่ละล้อจะหมุนด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน ซึ่งเป็นสิ่งที่ดีสำหรับการเลี้ยว เนื่องจากล้อด้านนอกจะเคลื่อนที่ได้ระยะทางมากกว่าล้อด้านใน เฟืองท้ายแบบเปิดจะให้แรงบิด เท่ากัน แก่ล้อแต่ละล้อเสมอ ดังนั้น แม้ว่าล้อจะหมุนด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน แต่แรงหมุนที่ส่งออกมาจะเท่ากัน แม้ว่าล้อหนึ่งจะหยุดนิ่งและอีกล้อหนึ่งกำลังหมุนอยู่ก็ตาม

ในทางตรงกันข้าม เฟืองท้ายแบบล็อกจะบังคับให้ล้อทั้งสองข้างบนเพลาเดียวกันหมุนด้วยความเร็วเท่ากัน โดยไม่คำนึงถึง สภาพ การยึดเกาะใต้ล้อแต่ละล้อ ดังนั้น ล้อแต่ละล้อจึงสามารถออกแรงหมุนได้มากเท่าที่การยึดเกาะใต้ล้อนั้นจะเอื้ออำนวย และแรงบิดบนเพลาแต่ละด้านจะไม่เท่ากัน ด้วยเหตุนี้ เฟืองท้ายแบบล็อกจึงสามารถให้ข้อได้เปรียบด้านการยึดเกาะมากกว่าเฟืองท้ายแบบเปิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อการยึดเกาะใต้ล้อแต่ละล้อแตกต่างกันอย่างมาก

ระบบล็อกเฟืองท้ายอาจถูกใช้งานโดยผู้ใช้งานด้วยกลไก (ผ่านคันโยกหรือสายเคเบิล) ด้วยระบบไฮดรอลิก (แรงดันของเหลวเคลื่อนปลอกล็อก) หรือด้วยระบบไฟฟ้า (สวิตช์จ่ายไฟให้โซลินอยด์หรือแอคชูเอเตอร์ ) นอกจากนี้ยังสามารถเปิดใช้งานโดยอัตโนมัติตามค่าแรงบิดและความเร็วที่กำหนดไว้ได้อีกด้วย

เฟืองท้ายกลาง ซึ่งพบอยู่ระหว่างเพลาหน้าและเพลาหลังของรถยนต์ขับเคลื่อนสี่ล้อแบบเต็มเวลาหลายรุ่น อาจเป็นเฟืองท้ายแบบล็อกได้เช่นกัน ซึ่งให้ประโยชน์ด้านการยึดเกาะถนนที่คล้ายคลึงกัน

เฟืองท้ายแบบล็อกพบได้ในรถยนต์อเนกประสงค์รถบรรทุก รถแทรกเตอร์และอุปกรณ์หนักประเภทอื่นๆ มากมาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเครื่องจักรทางการเกษตรและยานพาหนะทางทหารซึ่งการรักษาแรงฉุดบนพื้นผิวที่อ่อนนุ่ม เป็นโคลน หรือไม่เรียบเป็นสิ่งสำคัญ รถแทรกเตอร์ทางการเกษตรบางรุ่นมีแป้นเหยียบสำหรับล็อกเฟืองท้ายเมื่อต้องการแรงฉุดเพิ่มเติม ในกีฬามอเตอร์สปอร์ตเฟืองท้ายแบบล็อกอาจถูกใช้แทนเฟืองท้ายแบบจำกัดการลื่นไถล

รถยนต์ ขับเคลื่อนสี่ล้อที่ออกแบบมาสำหรับ การใช้งาน นอกถนนมักใช้เฟืองท้ายแบบล็อกได้เพื่อลดโอกาสที่รถจะติดหล่มบนพื้นผิวที่หลวม เป็นโคลน หรือเป็นหิน เฟืองท้ายแบบล็อกได้มักถูกพิจารณาว่าเป็นอุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับการขับขี่นอกถนนอย่างจริงจัง รถยนต์ประเภทนี้หลายคันมีเฟืองท้ายกลางแบบล็อกได้ นอกเหนือจากเฟืองท้ายด้านหน้าและด้านหลัง

ระบบล็อกเฟืองท้ายอัตโนมัติจะล็อกและปลดล็อกโดยอัตโนมัติโดยไม่ต้องมีการควบคุมโดยตรงจากผู้ขับขี่ ระบบล็อกเฟืองท้ายอัตโนมัติบางแบบจะช่วยให้กำลังเครื่องยนต์ถูกส่งไปยังล้อทั้งสองข้างเสมอ ไม่ว่าสภาพการยึดเกาะจะเป็นอย่างไร และจะ "ปลดล็อก" ก็ต่อเมื่อล้อข้างใดข้างหนึ่งจำเป็นต้องหมุนเร็วกว่าอีกข้างขณะเข้าโค้ง ซึ่งควรเรียกว่าระบบปลดล็อกเฟืองท้ายอัตโนมัติมากกว่า เพราะในตำแหน่งหยุดนิ่งมันจะล็อกอยู่ ระบบนี้จะไม่ยอมให้ล้อข้างใดข้างหนึ่งหมุนช้ากว่า ความเร็วของ เฟืองท้ายหรือเพลาโดยรวม แต่จะอนุญาตให้ล้อข้างใดข้างหนึ่งหมุนเร็วกว่าความเร็วของเฟืองท้ายได้ ตัวอย่างที่พบได้บ่อยที่สุดคือ Detroit Locker ที่ผลิตโดยEaton Corporationหรือที่รู้จักกันในชื่อ Detroit No-Spin ซึ่งจะแทนที่ชุดเฟืองท้ายทั้งหมด ส่วนระบบอื่นๆ ที่บางครั้งเรียกว่าlunchbox lockersจะใช้เฟืองท้ายเดิมและเปลี่ยนเฉพาะเฟืองตัวกลางและเพลาด้วยแผ่นล็อก ระบบล็อกเฟืองท้ายอัตโนมัติทั้งสองแบบจะอนุญาตให้ความเร็วของล้อแตกต่างกันได้ในระดับหนึ่งขณะเข้าโค้งในสภาวะที่มีการยึดเกาะเท่ากัน แต่จะล็อกเพลาทั้งสองเข้าด้วยกันเมื่อสภาพการยึดเกาะต้องการ

• ข้อดี: ทำงานอัตโนมัติ ไม่จำเป็นต้องหยุดรถเพื่อเริ่มหรือหยุดการทำงานเมื่อสภาพถนนเปลี่ยนแปลง
• ข้อเสีย: ยางสึกหรอมากขึ้นและมีผลกระทบที่เห็นได้ชัดต่อพฤติกรรมการขับขี่ ในระหว่างการเข้าโค้ง เพลาครึ่งใดจะถูกแยกออกจากกันนั้นขึ้นอยู่กับทิศทางแรงบิดที่ใช้โดยระบบขับเคลื่อน เมื่อทิศทางแรงบิดกลับทิศทาง ความเร็วของระบบขับเคลื่อนจะถูกบังคับให้เปลี่ยนจากเพลาด้านในไปเป็นเพลาด้านนอกอย่างกะทันหัน พร้อมกับเสียงยางเสียดสีและการกระตุกอย่างรุนแรง ในระหว่างการเข้าโค้ง ระบบล็อกอัตโนมัติมีลักษณะของอาการอันเดอร์สเตียร์อย่างรุนแรง ซึ่งจะเปลี่ยนไปเป็นโอเวอร์สเตียร์ทันทีเมื่อแรงยึดเกาะเกินขีดจำกัด^{[ 1 ]}

ระบบล็อกเฟืองท้ายอัตโนมัติบางประเภททำงานเหมือนเฟืองท้ายแบบเปิด จนกว่าจะเกิดการลื่นไถลของล้อ จากนั้นจึงล็อกเฟืองท้าย โดยทั่วไปแล้ว ระบบประเภทนี้จะใช้ตัวควบคุมภายในเพื่อตรวจสอบความเร็วของรถและการลื่นไถลของล้อ ตัวอย่างเช่น เฟืองท้ายล็อกอัตโนมัติของอีตัน (ALD) หรือเฟืองท้ายล็อกอัตโนมัติของอีตัน (ADL) ซึ่งพัฒนาโดยบริษัทอีตัน และเปิดตัวในปี 1973 สำหรับรถกระบะและรถอเนกประสงค์รุ่น Rounded-Line C/KของGM ^{[ 2 ]}บางครั้ง อีตัน ADL ถูกเรียกอย่างไม่ถูกต้องว่า Gov-Lok แม้ว่าทั้ง GM และอีตันจะไม่เคยเรียกมันด้วยชื่อนั้นก็ตาม Gov-Lok เป็นชื่อที่ไม่เป็นทางการซึ่งไม่ทราบที่มาและได้รับความนิยมในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ทั้งอีตันและ GM ไม่ทราบว่าชื่อนี้มาจากไหน และอีตันได้พยายามหลายครั้งในอดีตแต่ไม่สำเร็จในการหักล้างชื่อ Gov-Lok ^{[ 3 ]}อีตันยังคงมีจำหน่ายรุ่นปรับปรุงของดีไซน์อีตัน ADL แบบเก่า ซึ่งปัจจุบันรู้จักกันในชื่อเฟืองท้ายล็อกเชิงกล Eaton mLocker

ระบบล็อกเฟืองท้ายอัตโนมัติบางแบบทำงานเหมือนเฟืองท้ายแบบเปิด จนกว่าจะมีแรงบิดสูงเข้ามาเกี่ยวข้อง จึงจะล็อกเฟืองท้าย ระบบแบบนี้โดยทั่วไปจะใช้ระบบเฟืองภายในที่มีแรงเสียดทานสูงมาก ตัวอย่างเช่น ระบบแบบสลักเลื่อนและลูกเบี้ยวของ ZF ที่ใช้ในรถยนต์โฟล์คสวาเกนรุ่นแรกๆ

ระบบล็อกเฟืองท้ายแบบเลือกได้ช่วยให้ผู้ขับขี่สามารถล็อกและปลดล็อกเฟืองท้ายได้ตามต้องการจากที่นั่งคนขับ ซึ่งสามารถทำได้หลายวิธี

• อากาศอัด ( ระบบนิวแมติกส์ )
• เครื่องดูดฝุ่น
• กลไกที่ใช้สายเคเบิลในการทำงาน เช่นเดียวกับที่ใช้ใน "ตู้ล็อกเกอร์วัว"
• ระบบล็อกเฟืองท้ายแบบอิเล็กทรอนิกส์ (โซลินอยด์) และแบบแม่เหล็กไฟฟ้าเช่น "ELocker" ของ Eaton ก็เป็นอีกทางเลือกหนึ่ง อย่างไรก็ตาม ผู้ผลิตรถยนต์หลายรายเริ่มนำเสนอระบบล็อกเฟืองท้ายแบบอิเล็กทรอนิกส์เช่นกัน ระบบล็อกเฟืองท้ายไฟฟ้าของ Nissan Corporation มีให้เลือกเป็นอุปกรณ์เสริมในรุ่น Frontier (Navara), Xterra และ Titan Ford ก็มีระบบล็อกเฟืองท้ายไฟฟ้าสำหรับรถกระบะ F-series และ Ranger รวมถึงรถยนต์ขนาดใหญ่ Bronco ปัจจุบัน Toyota มีระบบล็อกเฟืองท้ายไฟฟ้าสำหรับรุ่น Tacoma, 4Runner และ Tundra (ปี 2022 ขึ้นไป) (เฉพาะรุ่น TRD Off-Road และ TRD Pro เท่านั้น) แต่ในอดีตก็เคยมีระบบล็อกเฟืองท้ายไฟฟ้าทั้งด้านหน้าและด้านหลังในรถยนต์อย่าง Land Cruiser มาก่อนด้วย
  • ข้อดี: ช่วยให้เฟืองท้ายทำงานเหมือนเฟืองท้ายแบบ "เปิด" เพื่อการขับขี่และการควบคุมที่ดีขึ้น และให้ความสามารถในการล็อกเฟืองท้ายได้อย่างเต็มที่เมื่อต้องการหรือจำเป็น
  • ข้อเสีย: กลไกซับซ้อนกว่า มีชิ้นส่วนที่อาจเสียหายได้มากกว่า บางระบบล็อกเฟืองท้ายต้องให้รถหยุดก่อนจึงจะใช้งานได้ ต้องอาศัยการควบคุมจากคนขับและการวางแผนล่วงหน้าเกี่ยวกับสภาพภูมิประเทศที่จะเจอ คนขับที่ไม่มีทักษะมักจะทำให้ชิ้นส่วนระบบส่งกำลังรับภาระหนักมากเกินไป เมื่อปล่อยให้เฟืองท้ายอยู่ในโหมดล็อกบนภูมิประเทศที่ไม่จำเป็นต้องใช้ระบบล็อกเฟืองท้าย

สปูลหรือสปูลเต็ม (ตรงข้ามกับมินิสปูล) คืออุปกรณ์ที่เชื่อมต่อเพลาทั้งสองเข้ากับเฟืองวงแหวนโดยตรง ไม่มีการแยกแยะระหว่างด้านซ้ายและด้านขวา ดังนั้นรถที่ติดตั้งสปูลจะส่งเสียงดังเอี๊ยดเมื่อเข้าโค้ง และอาจควบคุมได้ยากในสภาพอากาศเปียกหรือมีหิมะ สปูลมักสงวนไว้สำหรับรถแข่งที่ไม่ได้ขับบนถนน^{[ 4 ]}

มินิสปูลใช้ตัวยึดเดิมและเปลี่ยนเฉพาะชิ้นส่วนภายในของเฟืองท้ายเท่านั้น คล้ายกับการติดตั้งแบบล็อกเกอร์กล่องอาหารกลางวัน ส่วนฟูลสปูลจะเปลี่ยนชุดตัวยึดทั้งหมดด้วยชิ้นส่วนกลึงชิ้นเดียว ฟูลสปูลอาจเป็นวิธีการล็อกเพลาที่แข็งแรงที่สุด แต่ไม่สามารถแยกความเร็วของล้อได้เลย ทำให้เกิดความเครียดสูงกับชิ้นส่วนระบบส่งกำลังทั้งหมดที่เกี่ยวข้อง

นอกจากนี้ ยังสามารถเชื่อมเฟืองภายในของเฟืองท้ายแบบเปิดเข้าด้วยกันเพื่อสร้างเพลาล็อกได้ แต่ไม่แนะนำให้ใช้วิธีนี้ เนื่องจากกระบวนการเชื่อมจะทำลายองค์ประกอบทางโลหะวิทยาของชิ้นส่วนที่เชื่อมอย่างร้ายแรง และอาจนำไปสู่ความเสียหายของชิ้นส่วนภายใต้แรงกดได้

เฟืองท้ายแบบ "เปิด" ทั่วไป คือเฟืองภายในที่เชื่อมติดกันเพื่อสร้างเป็นเฟืองท้ายแบบล็อกหรือแบบสปูล นิยมใช้ในการดริฟท์หรือขับขี่บนทางวิบากที่เฟืองท้ายแบบล็อกมีราคาแพงเกินไปหรือไม่น่าเชื่อถือ

เนื่องจากระบบล็อกเฟืองท้ายอัตโนมัติทำงานไม่ราบรื่นเท่ากับเฟืองท้ายแบบมาตรฐาน จึงมักเป็นสาเหตุของการสึกหรอของยางที่เพิ่มขึ้น เฟืองท้ายล็อกอัตโนมัติรุ่นเก่าบางรุ่นอาจมีเสียงคลิกหรือเสียงดังเมื่อล็อกและปลดล็อกขณะเลี้ยว ซึ่งสร้างความรำคาญให้กับผู้ขับขี่หลายคน เฟืองท้ายล็อกอัตโนมัติยังส่งผลต่อความสามารถในการบังคับเลี้ยวของรถ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากติดตั้งอยู่ที่เพลาหน้า นอกจากการเสียดสีของยางขณะเลี้ยวบนพื้นผิวที่มีแรงเสียดทานสูง (ลื่นไถลต่ำ) แล้ว เพลาที่ล็อกยังทำให้เกิดอาการอันเดอร์สเตียร์ และหากใช้กับเพลาหน้า จะเพิ่มแรงที่ต้องใช้ในการเลี้ยวรถ นอกจากนี้ เฟืองท้ายล็อกอัตโนมัติอาจทำให้สูญเสียการควบคุมบนพื้นน้ำแข็ง ซึ่งเฟืองท้ายแบบเปิดจะทำให้ล้อข้างหนึ่งหมุนและอีกข้างหนึ่งยึดเกาะโดยไม่ส่งกำลัง ตัวอย่างเช่น รถที่จอดขวางอยู่บนทางลาดที่ลื่น เมื่อล้อทั้งสองข้างหมุน รถจะสูญเสียการยึดเกาะและไถลลงทางลาด

เฟืองท้ายแบบจำกัดการลื่นไถล (LSD) ถือเป็นทางเลือกที่อยู่ระหว่างเฟืองท้ายมาตรฐานและเฟืองท้ายแบบล็อก เนื่องจากทำงานได้อย่างราบรื่นกว่า และยังส่งแรงบิดเพิ่มเติมไปยังล้อที่มีแรงยึดเกาะมากที่สุดเมื่อเทียบกับเฟืองท้ายมาตรฐาน แต่ไม่สามารถล็อกได้ 100% ^{[ 5 ]}

ระบบควบคุมการยึดเกาะถนนยังถูกนำมาใช้ในรถยนต์สมัยใหม่หลายรุ่น ทั้งเพิ่มเติมจาก หรือใช้แทนระบบล็อกเฟืองท้าย ตัวอย่างเช่นระบบล็อกเฟืองท้ายอิเล็กทรอนิกส์ (EDL) ของVolkswagen , TC+ ของ Opelซึ่งติดตั้งเป็นครั้งแรกใน Opel Astra G (2001) เป็นต้น ระบบนี้ไม่ใช่ระบบล็อกเฟืองท้าย แต่ทำงานที่ล้อแต่ละล้อ เซ็นเซอร์จะตรวจสอบความเร็วของล้อ และหากล้อใดล้อหนึ่งหมุนมากกว่าจำนวนรอบต่อนาที ที่กำหนด (เช่น 100) มากกว่าล้ออื่น (เช่น เกิดการลื่นไถล) ระบบควบคุมการยึดเกาะถนนจะเบรกที่ล้อนั้นชั่วขณะ ซึ่งจะส่งกำลังไปยังล้ออีกล้อหนึ่งมากขึ้น^{[ 6 ]}แต่ยังคงใช้เฟืองท้ายแบบเปิดซึ่งเหมือนกับในรถยนต์ที่ไม่มีตัวเลือก EDL หากล้อขับเคลื่อนทั้งหมดสูญเสียการยึดเกาะถนน ระบบควบคุมคันเร่งอาจถูกนำมาใช้โดยอัตโนมัติ ระบบควบคุมการยึดเกาะถนนแบบอิเล็กทรอนิกส์อาจถูกรวมเข้ากับ ระบบ เบรกป้องกันล้อล็อกซึ่งมีการทำงานที่คล้ายกันในการเบรกและใช้ส่วนประกอบที่คล้ายกันบางอย่าง ระบบดังกล่าวถูกนำมาใช้ในรถยนต์รุ่นล่าสุด เช่นNissan Pathfinder , Land Rover Defender , Land Rover Freelander , McLaren P1และMcLaren 650s เป็นต้น

เฟืองท้ายแบบเชื่อม (เรียกกันทั่วไปว่าเฟืองท้ายแบบเชื่อม) คือเฟืองในเฟืองท้ายแบบเปิดที่เชื่อมเข้าด้วยกันเพื่อให้ทำงานได้เหมือนไม่มีเฟืองท้าย นี่เป็นทางเลือกราคาประหยัดสำหรับการขับขี่แบบออฟโรดหรือดริฟท์^{[ 7 ] [ 8 ]}

ระบบขับเคลื่อนล้อเดี่ยว (IWD) ใช้เครื่องยนต์ มอเตอร์ และ/หรือเกียร์แยกกันสำหรับแต่ละล้อในรถยนต์ ทำให้ไม่จำเป็นต้องมีการกระจายแรงบิดด้วยส่วนประกอบระบบส่งกำลังจากส่วนกลาง