Во время работы кривошипно-шатунного механизма от движения его конструктивных элементов возникают силы инерции. Стоит отметить, что различают силы инерции вращающихся масс (шатуны) и возвратно-поступательно движущихся масс (поршни).
В многоцилиндровых силовых агрегатах в отдельных цилиндрах силы инерции также создают моменты инерции в продольной плоскости. В комплексе силы и моменты способствуют образованию вибраций мотора, которые переходят на кузов автомобиля. Эти вибрации сопровождаются сильными перегрузками, шумом и повышенным износом элементов.
Чтобы избавиться от вибраций, выполняют балансировку (уравновешивание) силового агрегата. Чаще всего используется метод балансировки, при котором на щетках коленвала устанавливают дополнительные противовесы. Но данный способ не способствует уравновешиванию инерционных сил, которые появляются в силовых агрегатах разных компоновочных схем. Таким образом, в 4-х цилиндровом рядном двигателе неуравновешенными остаются силы инерции второго порядка. Причем, с ростом объема двигателя увеличивается величина сил инерции.
Балансирные валы устанавливаются с двух сторон коленвала попарно, как правило, симметрично. Самой выгодной в плане занимаемого места считается установка валов в картере силового агрегата ниже коленвала. Балансирный вал имеет сложную форму. Как правило, он представляет собой металлический стержень с выбранными в нем пазами. Вращается этот вал в двух подшипниках скольжения, которые смазываются системой смазки.
Привод балансирных валов выполняется от коленвала и обеспечивает вращение валов в разные стороны с удвоенной угловой скоростью. Приводом может выступать зубчатый редуктор, цепная передача либо их комбинация. Чтобы погасить крутильные колебания, используется пружинный гаситель колебаний, который устанавливается в приводной звездочке цепного привода.
Из-за своей конструкции балансирные валы испытывают сильные нагрузки в процессе работы. Но наибольшую нагрузку испытывают дальние от привода подшипники. По этой причине происходит ускоренный износ подшипников, а также элементов привода. Этот процесс сопровождается вибрацией и шумом. Кроме того, может произойти обрыв проводной цепи. Для силового агрегата такие последствия будут крайне негативными.
Затраты на ремонт балансирных валов будут внушительными. Поэтому многие автомобильные мастера предпочитают избавиться от валов, при этом на отверстия в картере надеваются специальные заглушки. Разумеется, вибрация после этого увеличивается, но опоры силового агрегата способны с ней справиться. Использование балансирных валов, кроме повышенного износа, делает конструкцию мотора более сложной и дорогостоящей, а потери мощности на их привод могут доходить до 15 ЛС.