Врівноваженими силами називають сили, рівнодійна яких по відношенню до опор двигуна дорівнює нулю і які при їх підсумовуванні не дають вільного моменту. До таких сил відносяться сили тиску газів в циліндрі двигуна і сили тертя.

До неврівноваженим силам відносять сили, які передаються на опори двигуна: вага двигуна, реакції випускних газів і рухомих рідин, відцентрові сили інерції обертових мас двигуна, сили інерції зворотно-поступально рухомих мас двигуна, дотичні сили інерції обертових мас, що виникають внаслідок непостійною кутової швидкості обертання колінчастого валу.

У всіх поршневих двигунах має місце також змінний реактивний момент, при будь-якому положенні колінчастого вала рівний за величиною, але протилежний за напрямком крутному моменту двигуна. У звичайних автомобільних і тракторних двигунах реактивний момент врівноважити неможливо і під час роботи він завжди передається на раму автомобіля або трактора.

Неврівноважені сили, змінні за величиною і напрямком, можуть викликати вібрації, як двигуна, так і всього автомобіля або трактора, причому найбільші струсу викликаються силами інерції обертових і поступально рухомих мас двигуна.

Зі збільшенням рівномірності крутного моменту двигуна вібрації двигуна, залежні від реактивного моменту, зменшуються.

Неврівноважені сили, постійні за величиною і напрямком, вібрацій двигуна не викликають.

Вібрації двигуна при недостатній жорсткості його деталей можуть виникнути також під дією змінних сил тиску газів. Ці вібрації усуваються збільшенням жорсткості деталей двигуна. Для усунення негативних наслідків, пов'язаних з наявністю вібрацій, двигун повинен бути динамічно урівноважений.

В урівноваженому двигуні при сталому режимі роботи сили і моменти сил, що передаються на його опори, постійні за величиною і напрямком або дорівнюють нулю.

Урівноваження сучасних автомобільних і тракторних двигунів можна здійснити двома способами:

розташуванням певним чином циліндрів і вибором такої кривошипной схеми колінчастого валу, щоб змінні сили інерції і їх моменти взаємно врівноважувалися;

створенням за допомогою додаткових мас (противаг) нових сил, в будь-який момент часу рівних за величиною, але протилежних за напрямом основним врівноважують силам.

Дуже часто обидва ці способи застосовуються одночасно.

Далі розглядаються способи зрівноважування лише найбільш значних сил і їхніх моментів, до числа яких відносяться:

P1j - гармонічно змінювана сила інерції першого порядку від зворотно-поступально рухомих мас;

P2j - гармонічно змінювана сила інерції другого порядку від зворотно-поступально рухомих мас;

Рr - відцентрова сила інерції неврівноважених обертових мас;

M1 - вільний момент від сил інерції першого порядку;

М2 - вільний момент від сил інерції другого порядку;

Mr - вільний момент від сил інерції обертових мас.

Особливо значні вібрації можуть викликатися нерівномірним реактивним моментом і гармонічно змінюються силами інерції і їх моментами при резонансі, тобто у разі, якщо частоти цих сил або моментів стають рівними частоті власних коливань двигуна на опорах....