Klipnjača

Klipnjača je vitki dio koji u klipnom motoru s unutarnjim izgaranjem premošćuje klip i koljenasto vratilo. Postoji kako bi riješila temeljni geometrijski problem: klip se giba pravocrtno gore i dolje unutar cilindra, dok motor pogonu kotača mora predati vrtnju. Bez načina da se jedno gibanje pretvori u drugo, energija oslobođena izgaranjem ne bi se mogla iskoristiti kao koristan okretni moment. Svaki cilindar u uobičajenom motoru ima vlastitu klipnjaču, pa ih četverocilindrična jedinica nosi četiri, a V8 osam.

Mehanički, klipnjača ima tri područja. Gornja, manja glava prihvaća klipni svornjak koji se zglobno spaja s klipom, dugačko tijelo ili stablo prenosi opterećenje, a donja, veća glava obuhvaća rukavac koljenastog vratila. Donja glava razdijeljena je na dvije polovice spojene vijcima, kako bi se mogla montirati preko ekscentrično postavljenog rukavca, pri čemu se između klipnjače i rukavca nalazi tanka klizna ležajna ljuska kroz koju struji ulje pod tlakom. Dok se klip spušta pri radnom taktu, klipnjača gura rukavac postrance, a budući da je taj rukavac pomaknut u odnosu na os koljenastog vratila, pravocrtni potisak pretvara se u zakretni spreg. Ista veza djeluje obrnuto pri ostalim taktovima, jer inercija koljenastog vratila vraća klip natrag uvis.

Opterećenja koja klipnjača podnosi vrlo su jaka i neprestano se izmjenjuju. U svakom ciklusu naizmjence je tlačena tijekom izgaranja te rastezana dok usporava klip u gornjoj mrtvoj točki, pri čemu potonje opterećenje naglo raste s brojem okretaja. Klipnjača stoga mora biti vrlo čvrsta i kruta na tlak kako bi se oduprla izvijanju, a istodobno što lakša, jer njezina masa povećava oscilirajuće i rotirajuće sile koje motor mora svladati. Upravo ta napetost između čvrstoće i male mase određuje njezinu izvedbu.

Većina se klipnjača kuje od čelika zbog izvrsnog odnosa čvrstoće i mase, dok sportski i trkaći motori često rabe kovani aluminij ili titan kako bi smanjili oscilirajuću masu, a neki serijski benzinski motori koriste sinterirane ili lomljene klipnjače radi jeftine i precizne proizvodnje. Karakterističan presjek u obliku slova I ili H daje najveću krutost uz najmanji utrošak materijala.

Budući da leži u samom srcu prijenosa sila u motoru, otkazivanje klipnjače jedan je od najpogubnijih kvarova. Slomljena ili izbačena klipnjača, često posljedica prevrtanja motora, gladovanja donjeg ležaja za uljem ili hidrobloka, može probiti kućište koljenastog vratila, što se slikovito opisuje kao da je motor 'izbacio klipnjaču'. Takvo oštećenje gotovo uvijek znači potpunu obnovu ili zamjenu motora, zbog čega su u praksi dobava ulja u ležaje i ograničenje okretaja toliko važni.