Коленчатый вал подвергается действиям радиальных и тангенциальных сил, приложенных шатунным шейкам, реакции опор, центробежных сил вращающихся масс, момента сопротивления вращению от трансмиссии автомобиля. Действие этих сил и моментов приводит возникновению в элементах коленчатого вала значительных напряжений скручивания, изгиба и растяжения - сжатия. Кроме того, периодически изменяющиеся моменты вызывают особенно опасные для высокооборотистых двигателей крутильные колебания. Крутящие моменты, приложенные к соседним щекам в одно и тоже время неодинаковы. В результате возникают деформации с разными углами закручивания, что вызывает периодические колебания масс (крутильные колебания). При совпадении одной из собственных частот колебаний с частотой одного из гармонических моментов происходят резонансные колебания, которые могут привести к поломке коленчатого вала или связанных с ним деталей. Резонансные колебания могут быть смещены за пределы рабочих частот вращения увеличением жесткости коленчатого вала, уменьшением масс деталей шатунно - поршневой группы, коленчатого вала, а также установкой на переднем конце коленчатого вала демпфера. Это может быть гаситель колебаний с резиновым элементом, расположенный в переднем шкиве привода дополнительных агрегатов. Иногда в дополнение такому демпферу добавляется гаситель колебаний с сухим трением.
Коленчатые валы изготовляют ковкой из легированных хромоникельвольфрамовых или хромоникельмолибденовых сталей с последующей механическойи термической обработкой. Одновременно широкое распростронение получили литые коленчатые валы из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Приемуществом литых коленчатых валов является меньшая стоимость изготовления, меньший вес, снижение припусков на механическую обработку, меньшая чуствительность к концентрациям напряжений, высокая износостойкость.
Большинство современных двигателей имеют полноопорные коленчатые валы, тоесть число коренных шеек на еденицу больше числа цалиндров. Число шатунных шеек V - образных двигателей обычно делается в два раза меньше числа цилиндров - на каждой шейке располагается по два шатуна. Исключением из этого правила являются V - образные двигатели с углом развала 60 градусов. Двигатели с небольшим углом развала имеют число шеек равное количеству цилиндров для более равномерного чередования тактов. Для уравновешивания центробежных сил, а в некоторых схемах сил инерции и моментов от них коленчатые валы имеют противовесы.
Жесткость и прочность коленчатого вала определяется диаметром коренных и шатунных шеек, размерами щек, наличием галтелей в местах соединения щек с шатунными и коренными шейками, а также на краях отверстий для смазки. Для уменьшения концентрации напряжений и повышения прочности в некоторых случаях галтели полируются, производится наклеп обкаткой роликами, обдувкой стальной дробью. Увеличение жесткости вала достигается предельно возможным повышением диаметров шеек, обеспечивая наибольшее их перекрытие.
При применении подшипников качения коленчатый вал выполняется разборным, что значительно повышает его стоимость и усложняет ремонт двигателя. Поэтому коленчатые валы с подшипниками качения применяют в основном на двухтактных двигателях и на одно - двухцилиндровых двигателях с опорными подшипниками расположенными по краям коленчатого вала.
Коленчатый вал подвергается действиям радиальных и тангенциальных сил, приложенных шатунным шейкам, реакции опор, центробежных сил вращающихся масс, момента сопротивления вращению от трансмиссии автомобиля. Действие этих сил и моментов приводит возникновению в элементах коленчатого вала значительных напряжений скручивания, изгиба и растяжения - сжатия. Кроме того, периодически изменяющиеся моменты вызывают особенно опасные для высокооборотистых двигателей крутильные колебания. Крутящие моменты, приложенные к соседним щекам в одно и тоже время неодинаковы. В результате возникают деформации с разными углами закручивания, что вызывает периодические колебания масс (крутильные колебания). При совпадении одной из собственных частот колебаний с частотой одного из гармонических моментов происходят резонансные колебания, которые могут привести к поломке коленчатого вала или связанных с ним деталей. Резонансные колебания могут быть смещены за пределы рабочих частот вращения увеличением жесткости коленчатого вала, уменьшением масс деталей шатунно - поршневой группы, коленчатого вала, а также установкой на переднем конце коленчатого вала демпфера. Это может быть гаситель колебаний с резиновым элементом, расположенный в переднем шкиве привода дополнительных агрегатов. Иногда в дополнение такому демпферу добавляется гаситель колебаний с сухим трением.