三缸小型发动机在成本、重量、摩擦功（油耗）方面优势明显,因而三缸小排量汽油机的研发及应用已是现阶段汽油机发展的主流方向。然而三缸往复式内燃机由于系统固有的一阶、二阶力矩不平衡,在乘用车中用三缸机替换原四缸机,并维持原有的用户舒适性,为项目开发中的主要攻关点,其中尤以无平衡轴三缸机挑战最大。三缸汽油发动机平衡策略研究则是针对无平衡轴三缸机应用优化整车振动的至关重要的一环。本文通过建立三缸机平衡策略与整车驾驶舒适性关系,以CAE模拟分析与实验评估相结合的方式来确认平衡策略的实际选择,进而基于批量制造性及兼顾整车各配置匹配可能性决策了实施平衡策略的设计方案选择。本课题依托于某实际攻关项目,对三缸发动机平衡策略选择、优化、应用进行了较为全面的分析和研究,主要研究内容包括:采用Welch法,编制了三缸机缸压分析和求解的自动化程序。开展了三缸发动机对整机及整车振动噪声的影响规律研究,建立了一套综合且系统的振动噪声分析及评估方法。具体包括:在整机角度,利用CAE工具进行了转动惯量分析,载荷计算,动力总成弯曲模态分析,转速波动率计算等研究工作;在整车角度,借助数据采集设备,用怠速噪声右耳响应、怠速方向盘振动、怠速座椅振动及其他整车工况振动等指标建立了整车级的评估模式。制作了平衡方案的样件,配置到了整车上,并进行了实车振动数据测量和评估。在平衡策略方案产品化上,提出并建立了不平衡量稳健性校核方法,让设计中就考虑制造过程所会出现的变差,以确保在这些实际变差（如毛坯偏差、机加工变差等）的作用下,零件仍具有批量意义上的可被去重达到平衡量目标。为此引入一具有物理意义的极坐标体系,并把统计计算通过图形化的表征来形象地反映实际分布状态,从而指引设计优化方向。经过本文的研究和应用,已成功地为某三缸发动机选择了合适的平衡策略,并在优化产品设计上使原曲轴不平衡去重工位17%的废品率变成如今的接近于零废品率,每年约节省成本400万。