Σε έναν κινητήρα ντίζελ, η λειτουργία του μηχανισμού της μπιέλας στροφάλου είναι να μετατρέπει την παλινδρομική γραμμική κίνηση του εμβόλου σε περιστροφική κίνηση του στροφαλοφόρου άξονα, έτσι ώστε να πραγματοποιηθεί η αμοιβαία μετατροπή της θερμικής και της μηχανικής ενέργειας.
Η δομή και η αρχή λειτουργίας του μηχανισμού της μπιέλας στροφαλοφόρου: το έμβολο μπορεί να παλινδρομεί μόνο κατά μήκος του μπλοκ κυλίνδρων σε ευθεία γραμμή. Ο στροφαλοφόρος άξονας αποτελείται από διάφορους κρίκους των οποίων οι κεντρικές γραμμές δεν βρίσκονται σε ευθεία γραμμή, μεταξύ των οποίων οι κύριοι στροφείς που τοποθετούνται στην κεντρική οπή του σώματος ονομάζονται κύριοι στροφείς. Το κύριο ημερολόγιο μπορεί να περιστρέφεται μόνο γύρω από τη δική του κεντρική γραμμή στην οπή του καθίσματος σώματος. Η κοινή κεντρική γραμμή κάθε κύριου γεμιστήρα ονομάζεται επίσης κεντρική γραμμή στροφαλοφόρου. Το άλλο κομβίο, που ονομάζεται καρφίτσα στροφάλου, συνδέεται με το κύριο κομβίο μέσω του βραχίονα του στρόφαλου. Περιστρέφεται γύρω από το κύριο ημερολόγιο. Η μπιέλα είναι μια ευθεία ράβδος με τρύπες και στα δύο άκρα, το ένα άκρο συνδέεται με τον πείρο του στρόφαλου, το άλλο άκρο συνδέεται με τον πείρο του εμβόλου και ταλαντεύεται καθώς κινείται το έμβολο.
Όταν το έμβολο παλινδρομεί, η μπιέλα σπρώχνει τον στροφαλοφόρο άξονα για να περιστραφεί γύρω από την κεντρική γραμμή του στροφαλοφόρου άξονα.
Η κίνηση του εμβόλου και η περιστροφή του στροφαλοφόρου είναι αλληλένδετα, επομένως η θέση της κίνησης του εμβόλου αντιστοιχεί στη θέση περιστροφής του στροφαλοφόρου.
Η θέση στην οποία η επάνω επιφάνεια του εμβόλου βρίσκεται στη μέγιστη απόσταση από την κεντρική γραμμή του στροφαλοφόρου άξονα ονομάζεται άνω νεκρό σημείο. Η θέση στην οποία η επάνω επιφάνεια του εμβόλου βρίσκεται στην ελάχιστη απόσταση από την κεντρική γραμμή του στροφαλοφόρου άξονα ονομάζεται κάτω νεκρό σημείο. Η απόσταση μεταξύ των άνω και κάτω νεκρών κέντρων του εμβόλου ονομάζεται διαδρομή εμβόλου. Το έμβολο κινείται μία διαδρομή για κάθε μισή-στροφή (δηλαδή 180 μοίρες ) του στροφαλοφόρου άξονα.
Όταν ο στροφαλοφόρος άξονας περιστρέφεται με σταθερή ταχύτητα, η ταχύτητα της παλινδρομικής γραμμικής κίνησης του εμβόλου αλλάζει συνεχώς. Όταν το έμβολο κινείται προς τα πάνω και κάτω νεκρά κέντρα, η ταχύτητα είναι ίση με μηδέν και η ταχύτητα είναι η υψηλότερη σε μια συγκεκριμένη θέση στη μέση. Κατά την παλινδρομική κίνηση του εμβόλου στον κύλινδρο, ο όγκος του χώρου στον κύλινδρο αλλάζει συνεχώς. Όταν το έμβολο βρίσκεται στο πάνω νεκρό σημείο, ο χώρος πάνω από την κορυφή του εμβόλου ονομάζεται θάλαμος καύσης. Αυτός ο όγκος χώρου ονομάζεται όγκος θαλάμου καύσης. Ο όγκος του κυλίνδρου μεταξύ των άνω και κάτω νεκρών κέντρων ονομάζεται όγκος εργασίας κυλίνδρου. Όταν το έμβολο βρίσκεται στο κάτω νεκρό σημείο, ο όγκος στον κύλινδρο ονομάζεται συνολικός όγκος κυλίνδρου, ο οποίος είναι ίσος με το άθροισμα του όγκου του θαλάμου καύσης και του όγκου εργασίας του κυλίνδρου. Ο λόγος του συνολικού όγκου του κυλίνδρου προς τον όγκο του θαλάμου καύσης ονομάζεται λόγος συμπίεσης. Ο λόγος συμπίεσης εκφράζει τον βαθμό στον οποίο το αέριο συμπιέζεται στον κύλινδρο καθώς το έμβολο κινείται από το κάτω νεκρό σημείο στο πάνω νεκρό σημείο. Όσο μεγαλύτερη είναι η αναλογία συμπίεσης, τόσο περισσότερο συμπιέζεται το αέριο στον κύλινδρο και τόσο μεγαλύτερη είναι η αύξηση της πίεσης και της θερμοκρασίας. Ταυτόχρονα, η αναλογία συμπίεσης δείχνει επίσης το πολλαπλάσιο της αύξησης του όγκου όταν το αέριο διαστέλλεται.
Ο λόγος συμπίεσης είναι μια σημαντική παράμετρος του κινητήρα ντίζελ. Οι διαφορετικές μορφές κινητήρων ντίζελ έχουν διαφορετικές απαιτήσεις για τη σχέση συμπίεσης. Το άθροισμα των όγκων εργασίας όλων των κυλίνδρων ενός πολυ-κινητήρα ντίζελ ονομάζεται μετατόπιση, γνωστό και ως όγκος εργασίας του κινητήρα ντίζελ.
Συνοψίζοντας, ο νόμος κίνησης του μηχανισμού της μπιέλας του στροφάλου του κινητήρα εσωτερικής καύσης είναι: όταν το έμβολο κινείται μία διαδρομή, ο στρόφαλος περιστρέφεται κατά μισό κύκλο (180 μοίρες) και όταν ο στροφαλοφόρος άξονας περιστρέφεται έναν κύκλο (360 μοίρες). το έμβολο ολοκληρώνει δύο διαδρομές.
