在發動機的工作循環中，活塞運動非常快且不均勻。在上止點和下止點時，活塞的速度為零，而在上止點和下止點的中間速度達到最高。由於活塞在氣缸內反復高速直線運動，必然會對活塞、活塞銷和連桿產生很大的慣性力。設置在連桿上的配重可以有效地平衡這些慣性力，但連桿上配重的運動質量只有壹部分參與直線運動，另壹部分參與旋轉。除了上止點和下止點位置，各種慣性力無法完全平衡，使得發動機振動。
活塞每上下運動壹次，發動機就會振動壹到兩次，所以發動機的振動頻率與發動機轉速有關。在振動理論中，經常用許多簡諧振動來描述發動機的振動。其中，發動機轉速相同的振動頻率稱為壹階振動，發動機轉速兩倍的頻率稱為二階振動，以此類推，還有三階、四階振動。但振動頻率越高，振幅越小，二階或更高階可以忽略。其壹階振動占整個振動的70%以上，是振動的主要來源。
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