เชื่อมต่อลูกสูบและเพลาข้อเหวี่ยง และส่งแรงที่กระทำต่อลูกสูบไปยังเพลาข้อเหวี่ยง โดยแปลงการเคลื่อนที่แบบไป-กลับของลูกสูบให้เป็นการเคลื่อนที่แบบหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง
ชุดก้านสูบประกอบด้วยตัวก้านสูบ ฝาปิดปลายใหญ่ของก้านสูบ บูชปลายเล็กของก้านสูบ บูชรองรับปลายใหญ่ของก้านสูบ และสลักเกลียว (หรือสกรู) ก้านสูบ ชุดก้านสูบต้องรับแรงดันจากแกนลูกสูบ การแกว่งของตัวก้านสูบเอง และแรงเฉื่อยจากการเคลื่อนที่ไปมาของชุดลูกสูบ ขนาดและทิศทางของแรงเหล่านี้เปลี่ยนแปลงเป็นระยะ ดังนั้นก้านสูบจึงรับภาระสลับกัน เช่น แรงอัดและแรงดึง ก้านสูบต้องมีความแข็งแรงต่อความล้าและความแข็งแกร่งของโครงสร้างที่เพียงพอ หากความแข็งแรงต่อความล้าไม่เพียงพอ มักจะทำให้ตัวก้านสูบหรือสลักเกลียวก้านสูบแตกหัก ส่งผลให้เกิดอุบัติเหตุร้ายแรงที่สร้างความเสียหายให้กับเครื่องจักรทั้งหมด หากความแข็งแกร่งไม่เพียงพอ จะทำให้ตัวก้านสูบเสียรูปงอและปลายใหญ่ของก้านสูบเสียรูป ส่งผลให้เกิดการสึกหรอแบบไม่สมดุลของลูกสูบ กระบอกสูบ แบริ่ง และแกนข้อเหวี่ยง
โครงสร้างและองค์ประกอบ
ก้านสูบประกอบด้วยสามส่วน ส่วนที่เชื่อมต่อกับสลักลูกสูบเรียกว่าปลายเล็กของก้านสูบ ส่วนที่เชื่อมต่อกับเพลาข้อเหวี่ยงเรียกว่าปลายใหญ่ของก้านสูบ และส่วนที่เชื่อมต่อระหว่างปลายเล็กและปลายใหญ่เรียกว่าตัวก้านสูบ
ปลายเล็กของก้านสูบส่วนใหญ่เป็นโครงสร้างวงแหวนผนังบาง เพื่อลดการสึกหรอระหว่างก้านสูบและสลักลูกสูบ จึงมีการอัดบูชบรอนซ์ผนังบางเข้าไปในรูปลายเล็ก เจาะหรือกัดร่องในหัวเล็กและบูชเพื่อให้น้ำมันหล่อลื่นกระเด็นเข้าไปในพื้นผิวสัมผัสของบูชหล่อลื่นและสลักลูกสูบ
ก้านสูบเป็นแท่งยาวและต้องรับแรงมหาศาลขณะทำงาน เพื่อป้องกันการงอและการเสียรูป ตัวก้านสูบจึงต้องมีความแข็งแรงเพียงพอ ด้วยเหตุนี้ ก้านสูบส่วนใหญ่ในเครื่องยนต์รถยนต์จึงใช้รูปทรงตัว I ซึ่งสามารถลดมวลให้น้อยที่สุดโดยยังคงความแข็งแรงและความแข็งแกร่งที่เพียงพอ ในขณะที่รูปทรงตัว H จะใช้ในเครื่องยนต์ที่ต้องการความแข็งแรงสูง เครื่องยนต์บางชนิดใช้ปลายเล็กของก้านสูบในการฉีดน้ำมันเพื่อระบายความร้อนลูกสูบ และจำเป็นต้องเจาะรูทะลุในแนวยาวของตัวก้านสูบ เพื่อหลีกเลี่ยงการกระจุกตัวของความเค้น การเชื่อมต่อระหว่างตัวก้านสูบกับปลายเล็กและปลายใหญ่จึงใช้การเปลี่ยนผ่านที่ราบเรียบด้วยส่วนโค้งขนาดใหญ่
เพื่อลดการสั่นสะเทือนของเครื่องยนต์ ความแตกต่างด้านคุณภาพของก้านสูบแต่ละอันจะต้องถูกจำกัดให้อยู่ในระดับต่ำสุด โดยทั่วไปแล้ว ในการประกอบเครื่องยนต์ที่โรงงาน จะจัดกลุ่มก้านสูบตามมวลของปลายใหญ่และปลายเล็กในหน่วยกรัม แล้วจึงจัดกลุ่มก้านสูบ
ในเครื่องยนต์แบบ V-type กระบอกสูบที่ตรงกันของแถวซ้ายและขวาจะใช้แกนข้อเหวี่ยงร่วมกัน และก้านสูบมีสามประเภท ได้แก่ ก้านสูบขนาน ก้านสูบแบบง่าม และก้านสูบหลักและก้านสูบเสริม
รูปแบบความเสียหายหลัก
ความเสียหายหลักของก้านลูกสูบ ได้แก่ การแตกร้าวจากความล้าและการเสียรูปมากเกินไป โดยปกติการแตกร้าวจากความล้าจะเกิดขึ้นในสามบริเวณที่มีความเค้นสูงบนก้านลูกสูบ สภาพการทำงานของก้านลูกสูบต้องการให้ก้านลูกสูบมีความแข็งแรงและทนต่อความล้าสูง รวมถึงมีความแข็งแกร่งและความเหนียวที่เพียงพอ ในเทคโนโลยีการผลิตก้านลูกสูบแบบดั้งเดิม วัสดุที่ใช้โดยทั่วไปคือเหล็กชุบแข็งและอบคืนตัว เช่น เหล็ก 45, 40Cr หรือ 40MnB ซึ่งมีความแข็งสูงกว่า ดังนั้น วัสดุก้านลูกสูบใหม่ที่ผลิตโดยบริษัทผลิตรถยนต์ของเยอรมัน เช่น เหล็กกล้าคาร์บอนสูงไมโครอัลลอย C70S6 ที่ไม่ผ่านการชุบแข็งและอบคืนตัว เหล็กดัดขึ้นรูปซีรีส์ SPLITASCO เหล็กดัดขึ้นรูป FRACTIM และเหล็กดัดขึ้นรูป S53CV-FS เป็นต้น (ทั้งหมดข้างต้นเป็นไปตามมาตรฐาน DIN ของเยอรมัน) แม้ว่าเหล็กอัลลอยจะมีกำลังรับแรงสูง แต่ก็มีความไวต่อความเข้มข้นของความเค้นมาก ดังนั้น จึงจำเป็นต้องมีข้อกำหนดที่เข้มงวดในเรื่องรูปทรงของก้านเชื่อมต่อ การลบมุมที่มากเกินไป ฯลฯ และควรให้ความสำคัญกับคุณภาพการแปรรูปพื้นผิวเพื่อเพิ่มความแข็งแรงต่อความล้า มิเช่นนั้น การใช้เหล็กอัลลอยความแข็งแรงสูงจะไม่ให้ผลลัพธ์ที่ต้องการ
