（1）缸体基本构造的探讨
缸体大致可以分为从上端面到缸筒顶部的上部分和曲轴箱裙部两大部分。上部分由缸径、行程及气缸数等基本参数决定，内部是圆筒状结构，因此刚度较高。而缸体下部分是开口结构，刚度较低，而且主轴颈部位是缸体受激励的主要部位，振动幅度很大。
基于以上背景，对曲轴箱，特别是包含主轴颈部位的曲轴箱的结构，已经开展了大量的研究。
基于传统发动机的结构改进，已经有过很多成熟的案例，再进一步地改善噪声已经没有发展空间。而目前燃烧激励有逐渐增大的发展趋势，为了大幅降低发动机噪声，必须改变沿着原来的曲轴箱结构改造的思路。
但是，对于哪种曲轴箱结构才是最佳的这个问题并没有正确的答案。到底采用哪种结构，是新发动机开发的零部件设计阶段最重要的课题。
在该阶段还没有实物和详细的设计图纸。基于对现有发动机产品样机的研讨，以及使用较为简单的模型进行FEM分析，以选择在噪声方面最佳的发动机构造。下面根据样机实验和FEM分析方法，介绍一个选择新发动机曲轴箱构造的具体案例。
为了大幅改善振动传递特性，曲轴箱的结构变更方法大致可以分为两个：一个是隔断从主轴颈到外壁的振动传递，切断主轴颈和裙部之间的连接；另一个是根据提高主轴颈刚度对降低振动有利的观点，采取主轴颈与裙部结合在一起的一体化构造。
图6-3是在同一款发动机上装配上述两种曲轴箱的研究案例。分离式是在曲轴箱轴承支座螺栓的外侧切除。在其基础上，将轴承梁进行一体化设计、安装铝制底板分别保证了主轴颈部的刚度和裙部的刚度。
另外一种议案，是在主轴承座和裙部一体化设计的基础上，以曲轴中心为界而分割为两部分的梯形梁结构。这两种发动机样机的噪声测试结果显示，两种结构都有降噪作用，而梯形梁结构的效果要更明显一些，由此可得到低噪声化的最佳结构方案。
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图6-3 曲轴箱结构变更发动机样机
a）分离式曲轴箱构造 b）整体式曲轴箱构造
通过试制样机进行比较的方法可以直接验证降噪效果的优劣，但是从它所花费的时间及费用等成本角度来看，无法制作更多的样机。为了进行多种结构的对比，可以使用FEM法进行。图6-4所示为使用FEM法对4种类型的曲轴箱构造进行比较研究。在这个阶段所使用的是单元数量比较少的简易模型。图6-4a是作为基础的传统曲轴箱构造；图6-4b是梯形梁构造；图6-4c是带油底壳安装支座结构；图6-4d是带油底壳安装支座及去掉主轴承盖和裙部结合部位的结构筋形式。
图6-4 曲轴箱结构验证用FEM模型
a）传统型曲轴箱 b）梯形梁曲轴箱 c）带油底壳支座的曲轴箱Ⅰ d）带油底壳支座的曲轴箱Ⅱ
FEM分析主要包括静变形分析、固有模态分析、频率响应分析等，并进行综合评价。在静变形分析中，着重于裙部的变形，并得到图6-4d的结构其变形最小。而固有模态分析的结果显示，相对于图6-4a来说，图6-4b、图6-4c的基本模态频率最高，而图6-4d却由于模态频率大幅度降低，很容易产生共振问题。以燃烧爆发压力作为激振力的频率响应分析显示，图6-4b的振动感最小。对以上的分析结果进行综合考虑，图6-4b的整体式曲轴箱结构具有最佳的NVH性能。
发动机生产需要投入巨大的设备和资金，因此事先进行一些相关的分析和调研是很有必要的。