Koljenasto vratilo je u automobilima prva karika u prijenosu snage koja preko mjenjača daje pogonsku snagu kotačima. Koljenasto vratilo je obično kovano ili lijevano u jednom komadu.

Najvažniji dijelovi na koljenastom vratilu su čepovi ležaja koljenastog vratila i čepovi ležaja klipnjača. Čepovi ležaja koljenastog vratila su u posebnim ležajnim posteljicama u kućištu koljenastog vratila. Na ležajevima klipnjače se okreću noge klipnjače, čime se uspostavlja gibljiva veza između klipova i koljenastog vratila. Koljenasto vratilo je na suprotnoj strani ležajeva klipnjače oblikovano u protuutege, koji osiguravaju miran i jednakomjeran rad motora.

Zamašnjak, teški čelični kolut na jednom kraju koljenastog vratila, svojom inercijom pokreće koljenasto vratilo preko mrtvih točaka klipova i praznih, neradnih taktova i na taj način održava jednakomjernu brzinu okretaja.

Koljenasto vratilo je zbog udaraca klipova izloženo naglim opterećenjima zbog kojih mogu nastati titraji. To se kod različitih motora izbjegava ugradnjom dodatnog prigušivača titraja (kovinski kolut s gumenim uloškom) na suprotnoj strani od zamašnjaka. Uobičajeni redoslijed paljenja kod četverocilindričnog motora – počevši od cilindra koji je najbliže ventilatoru  je 1-3-4-2 ili 1-2-4-3.

Pri radnim taktovima klipovi preko klipnjače potiskuju koljenasto vratilo prema dolje, a pri ostalim trima taktovima okretanje koljenastog vratila pomiče klipove gore i dolje. Koljena koljenastog vratila su radi ravnomjerne raspodjele radnih vibracija zakrenuta pod različnim kutovima u odnosu na koljenasto vratilo.

koljenasto vratilo
Raspored koljena koljenastog vratila