Hajtórúd

A hajtórúd az a karcsú alkatrész, amely a belső égésű motorban a dugattyút a főtengellyel kapcsolja össze. Egy alapvető geometriai feladatot old meg: a dugattyú egyenes vonalban mozog fel-le a hengerfuratban, a motornak azonban forgómozgást kell a kerekekhez eljuttatnia. E két mozgásforma átalakítása nélkül az égéskor felszabaduló energiát nem lehetne hasznos nyomatékként hasznosítani. A hagyományos motorban minden hengerhez külön hajtórúd tartozik, így egy négyhengeres egységben négy, egy V8-asban nyolc darab dolgozik.

Mechanikailag a rúd három részből áll. A kisszem hordozza a dugattyúcsapszeget, amely a dugattyúhoz csuklósan kapcsolódik, a hosszú szár vagy gerinc viseli a terhelést, a nagyobb nagyszem pedig a főtengely forgattyúcsapját öleli körbe. A nagyszem két félre osztott, és csavarokkal van összefogva, hogy a kihelyezett forgattyúcsapra fel lehessen szerelni; a rúd és a csap közé vékony siklócsapágyhéj kerül, amelyet nyomás alatti olaj táplál. Amikor a dugattyú a munkaütemben lefelé halad, a rúd oldalra nyomja a forgattyúcsapot, és mivel ez a csap eltolva helyezkedik el a főtengely tengelyétől, az egyenes vonalú erő forgató hatássá alakul. Ugyanez a kapcsolat fordított irányban is működik a többi ütemben, amikor a főtengely lendülete húzza vissza felfelé a dugattyút.

A hajtórúdra ható terhelések nagyok és folyamatosan váltakoznak. Minden ciklusban felváltva nyomódik össze az égés során, majd nyúlik meg, amikor a felső holtponton lefékezi a dugattyút; ez utóbbi terhelés a fordulatszám növekedésével meredeken nő. A rúdnak ezért nyomásra nagyon szilárdnak és merevnek kell lennie, hogy ellenálljon a kihajlásnak, ugyanakkor a lehető legkönnyebbnek, mert tömege növeli azokat az erőket, amelyeket a motornak el kell viselnie. A szilárdság és a könnyűség közötti ellentét határozza meg a kialakítását.

A legtöbb rudat acélból kovácsolják a kiváló szilárdság-tömeg arány miatt, a sportos és versenymotorokban viszont gyakran kovácsolt alumíniumot vagy titánt használnak a mozgó tömeg csökkentésére, egyes nagy sorozatú benzinmotorokban pedig porkohászati vagy hasított nagyszemű rudakat alkalmaznak az olcsó, pontos gyártás érdekében. A jellegzetes I vagy H keresztmetszet a lehető legkevesebb anyagból biztosítja a legnagyobb merevséget.

Mivel a motor erőátviteli útjának szívében helyezkedik el, a hajtórúd tönkremenetele az egyik legsúlyosabb meghibásodás. Egy eltört vagy kivetődő rúd, amelyet gyakran túlpörgetés, a nagyszemcsapágy olajhiánya vagy a hidraulikus blokkolás okoz, áttörheti a forgattyúsházat. Az ilyen kár szinte mindig teljes motorfelújítást vagy motorcserét jelent, ezért olyan fontos a gyakorlatban a csapágyak olajellátása és a fordulatszám-korlátozás betartása.