曲轴是发动机最重要的机件之一：
结构特点: 曲轴一般由主轴颈，连杆轴颈、曲柄、平衡块、前端和后端等组成。一个主轴颈、一个连杆轴颈和一个曲柄组成了一个曲拐，曲轴的曲拐数目等于气缸数(直列式发动机)；V型发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半。
主轴颈是曲轴的支承部分，通过主轴承支承在曲轴箱的主轴承座中。主轴承的数目不仅与发动机气缸数目有关，还取决于曲轴的支承方式。曲轴的支承方式一般有两种，一种是全支承曲轴，另一种是非全支承曲轴。
全支承曲轴：曲轴的主轴颈数比气缸数目多一个，即每一个连杆轴颈两边都有一个主轴颈。如六缸发动机全支承曲轴有七个主轴颈。四缸发动机全支承曲轴有五个主轴颈。这种支承，曲轴的强度和刚度都比较好，并且减轻了主轴承载荷，减小了磨损。柴油机和大部分汽油机多采用这种形式。
非全支承曲轴：曲轴的主轴颈数比气缸数目少或与气缸数目相等。这种支承方式叫非全支承曲轴，虽然这种支承的主轴承载荷较大，但缩短了曲轴的总长度，使发动机的总体长度有所减小。有些汽油机，承受载荷较小可以采用这种曲轴型式。
曲轴的连杆轴颈是曲轴与连杆的连接部分，通过曲柄与主轴颈相连，在连接处用圆弧过渡，以减少应力集中。直列发动机的连杆轴颈数目和气缸数相等。V型发动机的连杆轴颈数等于气缸数的一半。
曲柄是主轴颈和连杆轴颈的连接部分，断面为椭圆形，为了平衡惯性力，曲柄处铸有(或紧固有)平衡重块。平衡重块用来平衡发动机不平衡的离心力矩，有时还用来平衡一部分往复惯性力，从而使曲轴旋转平稳。
曲轴前端装有正时齿轮，驱动风扇和水泵的皮带轮以及起动爪等。为了防止机油沿曲轴轴颈外漏，在曲轴前端装有一个甩油盘，在齿轮室盖上装有油封。曲轴的后端用来安装飞轮，在后轴颈与飞轮凸缘之间制成档油凸缘与回油螺纹，以阻止机油向后窜漏。
曲轴的形状和曲拐相对位置(即曲拐的布置)取决于气缸数、气缸排列和发动机的发火顺序。安排多缸发动机的发火顺序应注意使连续作功的两缸相距尽可能远，以减轻主轴承的载荷，同时避免可能发生的进气重叠现象。作功间隔应力求均匀，也就是说发动机在完成一个工作循环的曲轴转角内，每个气缸都应发火作功一次，而且各缸发火的间隔时间以曲轴转角表示，称为发火间隔角。四行程发动机完成一个工作循环曲轴转两圈，其转角为720，在曲轴转角720内发动机的每个气缸应该点火作功一次。且点火间隔角是均匀的，因此四行程发动机的点火间隔角为720/i，(i为气缸数目)，即曲轴每转720/i，就应有一缸作功，以保证发动机运转平稳。
曲轴的作用: 它与连杆配合将作用在活塞上的气体压力变为旋转的动力，传给底盘的传动机构。同时，驱动配气机构和其它辅助装置，如风扇、水泵、发电机等。工作时，曲轴承受气体压力，惯性力及惯性力矩的作用，受力大而且受力复杂，并且承受交变负荷的冲击作用。同时，曲轴又是高速旋转件，因此，要求曲轴具有足够的刚度和强度，具有良好的承受冲击载荷的能力，耐磨损且润滑良好。
曲轴材料
曲轴一般用中碳钢或中碳合金钢模锻而成。
球墨铸铁曲轴应采用力学性能不低于QT 700一2的球墨铸铁制造，球墨铸铁件应符合GB/T1348的规定。也可按供需双方协议规定的材料铸造。
锻钢曲轴推荐采用GB/T 15712中的F40MnV非调质钢或其他类似用途的非调质钢制造，也可采用GB/T 699中的45号优质碳素钢和GB/T 3077中的合金钢35CrMo,40Cr,40MnB制造，还可采用
力学性能相当于上述牌号的其他钢材制造。
曲轴采用的45号优质碳素钢在满足GB/T 699的同时，在同一批材料中，钢的含碳量的变动量不大于0.05%;硫、磷含量均不大于0.025%.
钢中的非金属夹杂物(硫化物、氧化铝、硅酸盐及球状氧化物)的含量应不超过GB/T10561-1989中标准纯度2级的规定，或按产品技术条件中的规定。钢材的表面质量应符合GB/T 699,GB/T 3077中的规定，钢的淬透性按GB/T 225测定，所用钢号淬透性曲线应在制造厂规定的淬透性曲线范围内。
毛坯制取方法:首先按照图样尺寸、形状要求制造，就是模锻:经过制坯工步、预锻和终锻工步、切锻工步来锻造所需的锻件的。完善的模锻工艺过程包括下料、毛坯质量检查、加热、模锻、切边冲孔、表面清理、校正、精压、锻件热处理、质量检查、入库等工序。热处理就是调质处理或正火处理，重复一次，回火，回火次数不限，必要时热矫正，然后消除内应力，空冷，空冷后的金相组织应符合以下要求:不低于GB/T 6394中所规定的4级晶粒度的晶粒至少不小于占每个视场面积的85%以上；金相组织应为珠光体+铁素体，不允许有GB/T 13299-1991中所规定的魏氏组织。锻件经调质处理后，其基体的金相显微组织为索氏体。锻件在热处理后，再经喷丸或喷砂处理。为提高耐磨性和耐疲劳强度，轴颈表面经高频淬火或氮化处理，并经精磨加工，以达到较高的表面硬度和表面粗糙度的要求。锻件的宏观组织不允许有机加工不可消除的折叠、孔眼(蜂窝孔和缩松孔)、折痕、起鳞、气泡、裂纹、分层、氧化皮及非金属杂质等影响强度的缺陷，不允许用补焊的方法消除曲轴缺陷。对有平衡块的锻钢曲轴，在平衡块顶部的未填满部分进行补焊，补焊强度不低于曲轴平衡块其他处的强度，补焊后还要经过探伤。