Saab Workshop Service and Repair Manuals

Balance Shaft: Specifications

Balance Shafts 

Engine Vibration 
Through combustion, where chemical energy is converted into mechanical energy, gas forces are generated which act on the piston crown. The
reciprocating movement of the pistons and connecting rods, combined with the rotation of the crankshaft, generate inertial forces that act on the engine
block and cause it to vibrate in various ways. At low engine speeds these gas force (are greater than the inertial forces but at high engine speeds the
converse is true. The most significant forces arise periodically once or twice per crankshaft revolution. They are known as first-order and second-order
forces. The first-order inertial forces are completely canceled out since the crankshaft is balanced and the two piston pairs, 1-4 and 2-3, reverse direction
simultaneously when they reach top dead center and bottom dead center.

Second-order Forces Acting Vertically 

Inertial forces are generated because the pistons are not at half their stroke at 90° and 270 but considerably lower down. This is due to the relationship
between stroke and connecting rod length. The common center of gravity of the ascending and descending masses is therefore much lower down at 90°
and 270°, than at 0° and 180°. This gives rise to forces moving upwards and downwards which vary periodically twice per crankshaft revolution and
cause the engine to vibrate in a vertical direction.

Second-order Forces Acting Laterally 
During the power stroke the piston is pressed against the cylinder wall due to the angle of the connecting rod relative to the cylinder. At higher engine
speeds, however, the inertial force is much greater. It can then be said that the crankshaft pulls the piston down and due to the angle of the connecting rod