Колянов вал

Коляновият вал е главният въртящ се елемент на двигателя — частта, която събира отделните тласъци от всяко бутало и ги обединява в едно непрекъснато въртене на изхода. Той е последното механично звено, преди мощността да напусне двигателя през маховика или гъвкавата плоча, а оттам към съединителя или хидротрансформатора и в крайна сметка към колелата. По същество това е частта, която позволява поредица от малки взривове да се превърнат в плавно и използваемо въртене.

Това се постига благодарение на характерната му колянообразна форма. Коренните шийки минават по централната ос на вала и се въртят в коренните лагери, монтирани в блока на двигателя, определяйки оста на въртене. Между тях стоят манивелните шийки, изместени спрямо тази ос на фиксирано разстояние; именно към тези изместени шийки се захващат долните глави на мотовилките. Когато едно бутало е тласнато надолу в цилиндъра, неговата мотовилка натиска манивелната шийка и понеже тя е изместена, прилага въртящ момент върху вала — подобно на крак върху педал на велосипед, който върти зъбното колело. Разстоянието на изместване е радиусът на манивелата, а удвоеният радиус е равен на хода на буталото — едно от двете измерения, които заедно с диаметъра на цилиндъра определят работния обем на двигателя.

Управлението на реда и разпределението на тези тласъци е от ключово значение за плавността. Манивелните шийки са разположени под внимателно подбрани ъгли, така че цилиндрите да работят в последователност, която разпределя равномерно работните тактове и балансира силите. Тежки противотежести се изковават или отливат срещу манивелните шийки, за да компенсират инерцията на въртящите се краища на мотовилките и да гасят вибрациите, присъщи на възвратно-постъпателните механизми; без тях двигателят би вибрирал силно. Хармоничен балансир или демпфер на предната ремъчна шайба допълнително укротява усукващите вибрации, които иначе биха умъртвили вала.

Коляновите валове обикновено се коват от стомана заради здравината им при тежко натоварени или високофорсирани двигатели, или се отливат от сферографитен чугун, когато цената и по-ниските напрежения позволяват. Шийките им се шлифоват прецизно и се повърхностно закаляват, а валът се върти върху тънки лагерни черупки, захранвани с масло под налягане през канали в самия вал. Предният край на коляновия вал обикновено задвижва зъбния ремък или верига, които синхронизират разпределителните валове и клапаните с положението на буталата.

В експлоатация коляновият вал е изключително дълготраен, но изцяло зависи от чисто масло под налягане; загубата на налягане бързо изтрива коренните лагери и тези на долните глави и може да издраска или да заклини шийките. Прекомерният осов луфт, износеният аксиален лагер или умората на материала са сериозни дефекти, а прешлифоването на шийките до по-малък размер с подходящи лагерни черупки е традиционното решение при настъпило износване.