К оляновият вал е основен и незаменим компонент на двигателя с вътрешно горене. Основната задача на този вал е да преобразува осцилиращото движение нагоре и надолу на буталата в непрекъснато въртеливо движение и по този начин да прехвърли мощността на двигателя към скоростната кутия.
Без коляновия вал нямаше да има бутални двигатели. Настоящата им конструкция е резултат от повече от век непрекъсната развойна дейност. Благодарение на стоманите с висока якост, той може да издържи на изключително високи натоварвания и да върши работата си във високопроизводителни двигатели, работещи на високи обороти, без да се деформира.
Историята на коляновия вал започва много преди тази на автомобила. Подобни механизми са били използвани още в древността, например за водни мелници. В ранния модерен период инженерите усъвършенстват принципа на проектиране, например за парни двигатели. С изобретяването на двигателя с вътрешно горене коляновият вал става стандарт. С увеличаване на мощността на двигателя и броя на цилиндрите, изискванията за материал и форма нарастват. Коляновият вал се развива и става по-твърд и по-сложен, с комплексни противотежести за неутрализиране на вибрации и маслени канали за смазване.
Над 8000 об/мин при високопроизводителни двигатели
Съвременните колянови валове обикновено се изработват от закалена стомана или сферични чугунени елементи. В двигател с висока производителност той се върти с над 8000 об/мин и е изложен на огромно напрежение. Всеки процес на стартиране на двигателя създава вълна на налягане, която се прехвърля директно към коляновия вал чрез мотовилките. Сложно наслагване от сили на опън, натиск и усукване действа върху компонента. В същото време неравномерните трептения при горене възникват под формата на огъващи вибрации и торсионни резонансни резонанси.
За да контролират тези натоварвания, инженерите разчитат също на противотежести и сложни балансиращи валове. Те служат за компенсиране на масовите сили на буталата и мотовилките, особено при двигатели с неблагоприятно разположение на цилиндрите.
Редовият четирицилиндров двигател страда от силни масови сили от втори порядък, докато V8 двигателите работят много добре чрез интелигентен колянов вал от 90 градуса.
Коляновите валове Flatplane V8 коляновите валове са специални, тъй като те могат да се открият двигателите на Ferrari или Ford. Такъв използва Mustang GT350. Те реагират много бързо, но също така се генерират повече вибрации.
Електромоторът не се нуждае от колянов вал
В допълнение, модерните колянови валове са оборудвани с маслени отвори за непрекъснато смазване на основните и биелните лагери. Маслото идва под високо налягане (до 5 бара) от главната маслена галерия на двигателя и се транспортира от центробежната сила точно до критичните точки.
Някои двигатели с висока производителност дори разчитат на ковани или титаниеви колянови валове, за да се намалят инерционните моменти и да се осигурят още по-високи обороти.
С появата на електромобилността възниква все по-голям въпрос за бъдещето на коляновия вал в автомобилостроенето. Защото електродвигателят работи без бутала, без горене - и без колянов вал.