发动机是汽车动力源，在运行时，由于各零部件的运动会产生振动和噪声，这些振动和噪声直接影响发动机的寿命和工作性能。作为发动机动力输出的主要机构总成，曲柄连杆机构在运动中产生的不平衡惯性力和惯性力矩通过曲轴传递到发动机机体上引起的发动机的振动和噪声是影响发动机NVH的重要因素。在对曲柄连杆机构进行研究分析时，运用计算机进行仿真，开发仿真软件，结合相关参数对发动机曲轴受力情况进行仿真分析，快速得到曲轴受力状况，并根据仿真结果设计平衡机构，以减少发动机振动，对发动机减振降噪的研究具有重要意义。本文以直列发动机的曲柄连杆机构为研究对象，对机构进行运动学分析、动力学分析及FFT分析，建立数学模型，并把模型扩展到不同气缸数目的发动机上，建立分析发动机曲柄连杆机构惯性力和惯性力矩的数学模型，对发动机曲柄连杆机构惯性力和惯性力矩进行研究分析，运用MATLAB编程语言构建以上各模型的仿真模型，结合相关参数对发动机曲柄连杆机构进行仿真，根据仿真结果和平衡原理对不同平衡机构进行参数设计并进行平衡效果验证，对不同平衡方法进行对比。在此基础上，以MATLAB软件GUI模块为平台将相应的仿真程序代码和仿真界面进行整合，实现界面间的相互切换和数据传递，最后生成可脱离MATLAB软件独立运行的发动机惯性力和惯性力矩及其平衡仿真系统。