Vevstake

Vevstaken är den smala komponent som länkar samman en kolv och vevaxeln inuti en kolvmotor av förbränningstyp. Den finns till för att lösa ett grundläggande geometriskt problem: kolven rör sig i en rät linje upp och ned i cylinderloppet, medan motorn måste leverera en roterande rörelse för att driva hjulen. Utan ett sätt att översätta det ena till det andra skulle energin från förbränningen aldrig kunna tas tillvara som användbart vridmoment. Varje cylinder i en konventionell motor har sin egen vevstake, så en fyrcylindrig motor bär fyra och en V8 åtta.

Mekaniskt har staken tre delar. Det lilla ändlagret bär kolvbulten som ledar mot kolven, det långa skaftet tar upp lasten och det större ramlagret omsluter ett vevlagertapp på vevaxeln. Ramlagret är delat i två halvor och hopskruvat så att det kan monteras runt den förskjutna vevtappen, med ett tunt glidlagerskal mellan stake och tapp som matas med trycksatt olja. När kolven pressas nedåt under arbetsslaget trycker staken vevtappen i sidled, och eftersom tappen är förskjuten från vevaxelns axel omvandlas det linjära trycket till ett vridande moment. Samma länk arbetar omvänt under övriga slag, då vevaxelns rörelseenergi drar tillbaka kolven uppåt i loppet.

De krafter en vevstake utsätts för är hårda och växlar ständigt riktning. Vid varje cykel trycks den först ihop under förbränningen och dras därefter ut när den bromsar kolven i loppets övre läge, en kraft som stiger kraftigt med varvtalet. Staken måste därför vara mycket stark och styv i kompression för att motstå knäckning, men ändå så lätt som möjligt, eftersom dess massa ökar de roterande och fram- och återgående krafter som motorn måste tygla. Denna avvägning mellan styrka och låg vikt styr hela konstruktionen.

De flesta stakar är smidda i stål för ett utmärkt förhållande mellan styrka och vikt, medan motorer för prestanda och racing ofta använder smidd aluminium eller titan för att minska den rörliga massan, och vissa volymtillverkade bensinmotorer använder pulversmidda eller spräckta ramlagerkåpor för billig och exakt tillverkning. Det typiska I- eller H-formade tvärsnittet ger maximal styvhet med minsta materialåtgång.

Eftersom staken sitter mitt i motorns kraftflöde är ett vevstakebrott bland de mest förödande haverierna. En avbruten eller utslungad stake, ofta orsakad av övervarvning, oljebrist vid ramlagret eller hydrauliskt lås, kan slå rakt igenom vevhuset. Sådana skador innebär nästan alltid en fullständig renovering eller ett byte av motorn, vilket är skälet till att oljetillförsel till lagren och varvtalsbegränsning betyder så mycket i praktiken.