针对现有多缸内燃机曲轴平衡重设计存在的优化目标不明确、动力学模型简单等问题，以四缸内燃机曲柄连杆机构的虚拟样机为设计平台，对曲轴平衡重进行了动力学仿真分析及优化设计，介绍了包括有限元计算、动力学建模、动态优化设计和结构优化设计的整个设计流程.仿真结果表明，采用虚拟样机对曲轴平衡重进行动态优化设计，设计过程的效率和精度都有所提高；选择不同的优化目标会产生差异很大的最终优化方案.经过比较各种目标的优化结果，建议将曲轴主轴承载荷工作周期内的平均值作为动态优化设计的优化目标.