Ένα από τα πιο βασικά λειτουργικά στοιχεία ενός κινητήρα είναι ο στροφαλοφόρος άξονα, ο οποίος μετατρέπει την παλινδρομική κίνηση των εμβόλων σε περιστροφική.
Η στροφαλοφόρος άξονας δίνει την περιστροφική κίνηση
Η δουλειά του κινητήρα, όπως δηλώνει και το όνομά του, είναι να παρέχει κίνηση, η οποία τη στιγμή που βγαίνει από τον κινητήρα είναι σχεδόν πάντα περιστροφική. Σε έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης, όπως των μοτοσικλετών, ο στροφαλοφόρος είναι ο άξονας που δίνει προς τα έξω αυτήν την περιστροφική κίνηση. Βέβαια, η κίνηση, τη στιγμή της δημιουργίας της στα έμβολα είναι παλινδρομική, οπότε πρέπει με κάποιο τρόπο να μετατραπεί. Αυτό γίνεται στο στροφαλοφόρο άξονα, με το συνδυασμό μπιέλας-στροφάλου.
Το στρόφαλο μέσω της ροπής που του ασκείται, περιστρέφει τον στροφαλοφόρο Το στρόφαλο είναι ένα εξόγκωμα του στροφαλοφόρου, στην άκρη του οποίου εδράζεται η μπιέλα, έτσι ώστε κάθε φορά που ασκείται δύναμη σε αυτόν να δημιουργείται ροπή που να περιστρέφει τον στροφαλοφόρο, όπως ακριβώς γίνεται στα πετάλια του ποδηλάτου ή σε μια μανιβέλα. Από τα παραπάνω φαίνεται ότι σε κάθε μπιέλα αντιστοιχεί ένα στρόφαλο, δηλαδή σε έναν στροφαλοφόρο όσα είναι τα στρόφαλα τόσοι είναι και οι κύλινδροι. Τουλάχιστον αυτό συμβαίνει συνήθως, γιατί υπάρχει και περίπτωση σε ένα στρόφαλο να εδράζονται περισσότερες της μίας μπιέλες, όπως στους κινητήρες V. Η γωνία που σχηματίζουν δύο στρόφαλα που αντιστοιχούν σε κυλίνδρους διαδοχικών αναφλέξεων, ονομάζεται γωνία σφηνώσεως. Προσοχή: σε κυλίνδρους διαδοχικών αναφλέξεων και όχι γειτονικών κυλίνδρων.
Η γωνία σφηνώσεως καθορίζει την ομαλή απόδοση της ροπής
Σε έναν τετράχρονο κινητήρα, ο κύκλος πραγματοποιείται σε δύο περιστροφές, δηλαδή σε 720 μοίρες. Αν Χ είναι ο αριθμός των κυλίνδρων, η γωνία σφηνώσεως είναι 720/Χ, όταν επιθυμητή είναι η πιο ομαλή απόδοση της ροπής. Αντίστοιχα, σε ένα δίχρονο κινητήρα, η γωνία σφηνώσεως είναι 360/Χ. Τα παραπάνω όμως ισχύουν μόνο σε γενικές γραμμές, καθώς υπάρχουν και εξαιρέσεις, όπως για παράδειγμα σε κινητήρες V ή σε κινητήρες Big Bang. Πρακτικά, η γωνία σφηνώσεως μπορεί να έχει τιμές από 360 μοίρες μέχρι και λιγότερο από 90. Για να εξισορροπηθούν τα φορτία που δημιουργούνται από τις μπιέλες και κατ επέκταση οι κραδασμοί, απέναντι από κάθε στρόφαλο υπάρχουν αντίβαρα, τα οποία επιπλέον αυξάνουν τη μάζα του στροφαλοφόρου.
Ο στροφαλοφόρος διατηρεί την περιστροφή των μηχανικών μερών στους χρόνους που δεν παράγεται έργο
Μην ξεχνάμε ότι ο στροφαλοφόρος παίζει και το ρόλο του σφονδύλου, που διατηρεί με την αδράνειά του την περιστροφή των μηχανικών μερών στους τρεις χρόνους του κύκλου που δεν παράγεται έργο. Κατασκευαστικά, οι στροφαλοφόροι άξονες μπορεί να είναι είτε μονοκόμματοι είτε με πρεσαριστά τα τμήματά τους. Η έδρασή τους στο κάρτερ γίνεται με κουζινέτα στους τετράχρονους και με ρουλεμάν στους δίχρονους. Αντίστοιχα, η έδραση των μπιελών μπορεί να γίνεται επίσης με κουζινέτα ή ρουλεμάν. Σε μονοκόμματους στροφαλοφόρους, οι μπιέλες είναι διαιρούμενες, ενώ σε πρεσαριστούς είναι μονοκόμματες και για να αφαιρεθούν πρέπει να ξεπρεσαριστούν.
