Nối pít-tông và trục khuỷu, truyền lực tác dụng lên pít-tông đến trục khuỷu, chuyển đổi chuyển động tịnh tiến của pít-tông thành chuyển động quay của trục khuỷu.
Cụm thanh truyền bao gồm thân thanh truyền, nắp đầu lớn thanh truyền, bạc lót đầu nhỏ thanh truyền, bạc lót ổ trục đầu lớn thanh truyền và bu lông (hoặc vít) thanh truyền. Cụm thanh truyền chịu lực khí từ chốt piston, chuyển động lắc lư của chính nó và lực quán tính tịnh tiến của cụm piston. Độ lớn và hướng của các lực này thay đổi theo chu kỳ. Do đó, thanh truyền chịu tải trọng thay đổi như nén và kéo. Thanh truyền phải có đủ độ bền mỏi và độ cứng kết cấu. Độ bền mỏi không đủ thường sẽ gây ra hiện tượng gãy thân thanh truyền hoặc bu lông thanh truyền, dẫn đến sự cố nghiêm trọng gây hư hỏng toàn bộ máy. Nếu độ cứng không đủ, nó sẽ gây ra biến dạng uốn cong của thân thanh truyền và biến dạng không tròn đều của đầu lớn thanh truyền, dẫn đến mài mòn lệch tâm của piston, xi lanh, ổ trục và chốt khuỷu.
Cấu trúc và thành phần
Thân thanh truyền gồm ba phần: phần nối với chốt piston được gọi là đầu nhỏ của thanh truyền; phần nối với trục khuỷu được gọi là đầu lớn của thanh truyền; và phần nối giữa đầu nhỏ và đầu lớn được gọi là thân thanh truyền.
Đầu nhỏ của thanh truyền chủ yếu là một cấu trúc hình vòng có thành mỏng. Để giảm sự mài mòn giữa thanh truyền và chốt piston, một ống lót bằng đồng có thành mỏng được ép vào lỗ ở đầu nhỏ. Khoan hoặc phay các rãnh trên đầu nhỏ và ống lót để cho phép dầu bôi trơn bắn vào các bề mặt tiếp xúc của ống lót bôi trơn và chốt piston.
Trục thanh truyền là một thanh dài và chịu lực lớn trong quá trình hoạt động. Để tránh bị uốn cong và biến dạng, thân thanh truyền phải có độ cứng vững cần thiết. Vì lý do này, hầu hết các trục thanh truyền của động cơ xe đều sử dụng tiết diện hình chữ I, giúp giảm thiểu khối lượng mà vẫn đảm bảo độ cứng vững và độ bền, còn tiết diện hình chữ H được sử dụng trong các động cơ có độ bền cao. Một số động cơ sử dụng đầu nhỏ của thanh truyền để phun dầu làm mát piston, và cần phải khoan một lỗ xuyên suốt theo hướng dọc của thân thanh truyền. Để tránh tập trung ứng suất, mối nối giữa thân thanh truyền và đầu nhỏ, đầu lớn sử dụng kiểu chuyển tiếp trơn tru với cung tròn lớn.
Để giảm rung động của động cơ, sự chênh lệch chất lượng của mỗi thanh truyền xi-lanh phải được giới hạn ở mức tối thiểu. Khi lắp ráp động cơ tại nhà máy, người ta thường phân loại thanh truyền theo khối lượng của hai đầu lớn và nhỏ tính bằng gam.
Trên động cơ kiểu V, các xi lanh tương ứng của hàng trái và hàng phải dùng chung một chốt khuỷu, và thanh truyền có ba loại: thanh truyền song song, thanh truyền chĩa và thanh truyền chính và phụ.
Hình thức hư hại chính
Các dạng hư hỏng chính của thanh truyền là gãy do mỏi và biến dạng quá mức. Thông thường, gãy do mỏi xảy ra ở ba vùng ứng suất cao trên thanh truyền. Điều kiện làm việc của thanh truyền đòi hỏi thanh truyền phải có độ bền và khả năng chống mỏi cao; đồng thời cũng cần độ cứng và độ dẻo dai đầy đủ. Trong công nghệ gia công thanh truyền truyền thống, vật liệu thường sử dụng thép tôi và ram như thép 45, 40Cr hoặc 40MnB, có độ cứng cao hơn. Do đó, các vật liệu thanh truyền mới được sản xuất bởi các công ty ô tô Đức như thép hợp kim vi lượng cacbon cao C70S6 không tôi và ram, thép rèn SPLITASCO, thép rèn FRACTIM và thép rèn S53CV-FS, v.v. (tất cả đều theo tiêu chuẩn DIN của Đức). Mặc dù thép hợp kim có độ bền cao, nhưng nó rất nhạy cảm với sự tập trung ứng suất. Vì vậy, cần có những yêu cầu nghiêm ngặt về hình dạng của thanh truyền, độ cong vênh quá mức, v.v., và cần chú ý đến chất lượng gia công bề mặt để cải thiện độ bền mỏi, nếu không việc sử dụng thép hợp kim cường độ cao sẽ không đạt được hiệu quả mong muốn.
