5．2．1 本条对往复式发动机的振动荷载应包含的内容及其要求作出了相应规定。
    往复式发动机亦称内燃机，包括柴油机和汽油机，与往复式压缩机和往复泵一样，其振动荷载是由曲柄连杆机构产生的。通过对曲柄连杆机构的运动学、动力学分析，建立了一套理论计算公式。由于扰力矩是扰力平衡后产生的力偶，因此同一谐次的扰力与扰力矩不同时存在。通过设计计算，得出一谐、二谐扰力或扰力矩理论值、未平衡的倾覆力矩各简谐分量理论值，可以将这些振动荷载提供作基础设计。但机器设计是将旋转运动扰力与往复运动扰力分开，而基础动力计算则需要将二者合并，然后分一谐扰力、二谐扰力的竖向分量P_vz和水平向分量P_vx，或一谐扰力矩、二谐扰力矩分回转力矩M_x和扭转力矩M_z分别提出，方可计算基础的动力响应。绕旋转轴y轴作用的倾覆力矩由与功率对应的静力矩和未平衡的动力矩简谐分量M_y构成，后者是作用于基础的外扰力，需与相对应的谐次匹配计算基础的振动响应。往复式发动机的振动荷载还具有以下特点：
    1 扰力具有变频率的特征，发动机是变转速的原动力设备，其扰力及其对应扰频率都随转速增大而增大，因此要求提供的扰力应涵盖工作转速取最大值，通常可取最高转速时的扰力值。但往复式发动机的转速、功率覆盖范围很宽，有些转速所对应的某项扰力或扰力矩未必最大，但可能激发基础的共振，因此需要取该项扰力或扰力矩校核基础的振动是否超标。当提供的扰力为对应最高转速时，其他转速时的一谐扰力和二谐扰力可乘以转速比的平方予以折减。倾覆力矩的简谐分量则需要制造厂家另行提供。当发动机与发电机组配套，以某一常定转速工作时，振动荷载则应取对应该转速的扰力。
    2 往复式发动机各气缸的特性是相同的，各个曲柄的换算质量m_r和各列气缸的往复运动质量m_s也是相同的。因此，扰力和扰力矩公式可以比往复式压缩机的简化一些，质量误差好控制得多，实际控制也严格得多。如压缩机的连杆、活塞质量误差限值一般为5％，而发动机采用称重匹配后远远小于此值；不少制造厂采用平衡装置平衡理论公式计算未能平衡的一谐、二谐扰力或扰力矩，这就使往复式发动机的扰力平衡比往复式压缩机好得多。因此，很多机型惯性力部分的扰力或扰力矩在理论上基本、甚至完全平衡掉了，仅剩运动部件很小的质量误差产生的扰力，在振动荷载中降为次要地位。而倾覆力矩未平衡的简谐分量和理论上虽已平衡而实际上并未完全平衡的简谐分量，就可能上升为最重要的振动荷载。
    3 倾覆力矩亦称反扭矩，是通过连杆作用于曲轴的扭矩反作用力矩，它通过机身和轴承座直接传给发动机基础，是激发基础振动的外扰力。倾覆力矩由气缸内燃气压力产生的扭矩和曲柄连杆机构的往复惯性力产生的扭矩两部分合成，二者分别计算。通常情况下，气缸内燃气压力产生的倾覆力矩起主要作用，对发动机基础设计而言，往复惯性力部分产生的倾覆力矩可以不予计算。在扭矩或倾覆力矩中，平均值对应发动机的扭矩和功率标示值，脉动值即为倾覆力矩的各简谐分量，二者均在发动机设计时作了理论上的计算，并按单缸气体压力曲线计算后按气缸爆发的时间顺序叠加。多缸发动机叠加的结果，倾覆力矩较多谐次的简谐分量就得到了平衡。当发动机各缸的点火时间间隔相同时，4冲程发动机倾覆力矩的基频为1／2谐波、主谐次对应缸数的1／2；2冲程发动机倾覆力矩的基频为一谐波、主谐次对应缸数。理论上，低于主谐次的倾覆力矩均已平衡了，但实际上由于各气缸的燃气压力与设计计算中采用的理论曲线会存在一定程度的偏差，这就使多缸发动机自基频起至主谐次之间的倾覆力矩仍然存在，并起着重要的振动荷载作用。这在8缸和8缸以上转速较高的发动机上体现甚为明显，振动计算和发动机隔振基础实测结果都说明了这一点。因此本条第5款提出了需要发动机制造厂提供该项振动荷载及相应简谐分量的谐次要求。当发动机与测功器或工作机器设置在各自的刚性基础上时，还应计入倾覆力矩的静力矩对各自基础的作用。设计无基础发动机组时，倾覆力矩有可能激发公共底座的扭转和扭振。

5．2．2～5．2．4 此3条对各谐次扰力和扰力矩的频率、作用位置和相位作出规定。