经常看到各种媒体讲：
大缸径——高转速——高功率；长冲程——长力臂——大扭矩。
前一句的大缸径，没有问题，但对于后一句的长力臂理论，车geeker却一直持怀疑态度。
如果你搜“冲程”&“缸径”的相关文章，整个中文环境内，比较有质量的，就是“斯巴鲁中国”发表在某乎上的一篇文章“缸径X冲程怎么就决定了发动机的性能取向？”（链接：https://zhuanlan.zhihu.com/p/40625543，后面将简称该文叫“斯文”）
作为一篇发动机知识的科普文章，该篇的作者确实将冲程&缸径，及如何影响发动机的性能讲得比较清楚了，但对于文中关于长冲程——长力臂——大扭矩的说法，车geeker却不认同。
甚至本人觉得，该文的作者应该并不是科班出身 ，因为本人很难理解，科班出生的的人会用“爆炸”二字，而不是燃烧来形容发动机的“膨胀作功”行程。
如果汽缸内是“爆炸”面是不是燃烧，那各家的发动机工程师就没必要费尽心思，去改进气来提高气缸内的滚流及湍流强度，以及研究各种燃烧室的设计，来改善汽缸内的燃烧了。
毕竟爆炸时的火焰传播速度可高达几百上千米/秒，这燃烧速度根本不用改善，要“改善”恐怕是怎么加强连杆等机构的强度，不被“爆炸”产生的压力波冲击损坏才对。
吐槽完“爆炸”这种不严谨的说法之后，回到主题，为什么机壳哥，不认同“斯文”中的“长冲程——长力臂——大扭矩”的说法呢？
四缸发动机的运行示意图
要讲清楚这个问题，我们先从最基本的冲程和缸径的概论讲起，将上面动图中的一个缸摘出来，分别画出其活塞运行过程中的下止点（BDC）和上止点（TDC）。
发动机 缸径、冲程及其比
上图就是发动机的缸径和冲程示意图，而缸径和冲程的比，就叫做缸径冲程比（bore stroke ratio），也有人简称为径程比。
而发动机的排量Vs，就是每个的循环中活塞扫过的体积，用公式表示为：
为了获得不同的发动机性能（动力性能和燃油经济性），以及不同安装尺寸的要求，在既定的排量下，工程师们会设计不同的径程比，比如我们放一张不同径程比的缸体的动图：
同排量，不同径程比发动机 动态图
上图中的三支气缸排量一样，从左往右，径程比分别为2、1、0.4，按老外的说法，他们分别称这三种缸为oversquare（超方形）、square（方形）、undersquare（欠方形）。
中间的方形缸说法没问题，因为活塞扫过部分的截面积就是正方形，但是另外两种叫法，怎么听怎么别扭，所以机壳哥更愿意称之为：短缸、方缸、长缸，这样听起来就顺多了，是不是？
方缸最典型的代表，莫过于闻名于世的AE86（误，应为后继的丰田86），正因其缸径和冲程都是86mm的原因，除了丰田的86发动机外，其实还有通用家的新旧两代2.0T发动机LTG和LSY也都是86*86的尺寸。
没错，就是凯迪拉克一机走天下的，那台2.0T的LSY发动机！
而且，从上图也能看出，长缸的连杆长度确实是最长的，这也就是“斯文”中提到的长缸发动机力臂长，所以扭矩也大的原因，我们看下其原文是如何表述的：
斯巴鲁文章关于长缸大扭的论述
看起来很有道理的样子，但实际上却经不起推敲，为什么呢？
我们调出发动机原理中关于发动机功率、平均有效压力、扭矩的计算公式：
发动机功率、扭矩计算公式
上面的一组公式中，我们将目光锁定在最下的扭矩计算公式上，其中Ttq是发动机的扭矩、Pe是发动机的有效功率、n是转速rpm、i是缸数、Vs是单缸排量、pme是缸内平均有效压力、希腊字母tau是冲程系数，四缸是4，We是单缸的有效功。
通过公式，我们可以看到，发动机的扭矩正比于单缸的有效功We，也同时正比于Vs*pme，但就是没有上看到“斯文”中的冲程s，难道扭矩真的跟冲程没关系？
也不一定，我们回到前面的排量公式Vs=(πD^2s)/4，为了简化，我们令缸径为A=(πD^2)/4，则排量公式变成：
Vs=A*s，即排量等于气缸截面积x冲程；
扭矩Ttq正比于排量Vs，而Vs又正比于冲程s，这么一看，好像是冲程越大，扭矩越大呢？
但是！！！
我们讨论冲程和缸径对发动机性能的影响，是基于同等排量啊！
同等排量下，冲程拉长多少，对应的截面积就要减少多少，排量不变，扭矩就不变啊（假设pme不变）。
如果你说不考虑截面积A的变化，那确实是冲程s增加，则扭矩等比地增加，但本质上还是排量增加了。
如果你这理论站得住，我还可以说冲程s不变，缸径D增加则扭矩会呈平方的增加，因为排量与缸径的平方正正比，那我是不是也可以短缸机比长缸机扭矩大呢？
显然不可以嘛。
所以，这种讨论是没有意义的，我们所有关于缸径D、冲程s对发动机性能的影响，都是基于排量Vs不变的前提下。
更进一步的，我们还可以按受力的角度，来进一步分析，为什么其文中的受力分析错在什么地方了？
一样基于公式：
转化的扭矩公式
将排量公式Vs=A*s，以及压力Fme=pme*A（特别说明下，其实pme的正确说法应该是平均压强，平时叫平均压力只是大家的一种通俗叫法，而真正的压力或者说推力应该是压强pme乘以面积A，即此处的Fme）代入原来的扭矩公式，则有了上面的公式。
“斯文”中之所以会误以为冲程s的增加会导致扭矩的增大，是因为其认为活塞上的受力Fme是不变的。
但真相是，正如前面分析到的，因为排量不变，所以冲程s的增加会导致面积A的同比减少，也即Fme会同比减少，而不是保持不变，这就是其分析的缪误之处。
所以做理论分析，本人觉得最可靠的方式是找到基础公式，用公式的推导来分析，而不是想当然，或者以讹传讹，否则国内的汽车理论知识水平只能在较低的水平徘徊。
当然，还有一种做研究的方法，是实践出真知，比如有一个叫“小雄说车”的自媒体就很厉害，每期都是实打实的测试和验证，大家有兴趣的可以去围观下。
btw，如果理论联系实际，那是再好不过的了，哈哈哈。。
ok，基于上面简单的分析，我们可以推断：以排量这一元素进行分析时，冲程s的增加并不能增大扭矩，但是为什么还是有很多说长缸发动机的“低扭”高呢？
从扭矩的公式，我们可以看到，如果需要扭矩大，在排量不变的情况下，那么只有增大平均有效压力pme了。
至于长缸发动机的pme相比方缸或短缸，是不是更大，这就涉及到发动机技术中最核心的部分，进排气和燃烧了，这一问题，车geeker将会在下一篇文章跟大家分享。
结论可以先放一下：
短缸发动机高转速——高功率；长缸发动机燃烧好——高热效率（附带大扭矩）。
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最后，声明几点：
1.鉴于最近“杠子”太多，本文的结论只是本人基于发动机理论知识的一种推论，如果有人觉得本人的理论或是推论不正确，也欢迎理性探讨，不要一上来就扣帽子！2.本文并不是为了针对“斯巴鲁中国” 的号，只是就事论事去探讨一个发动机技术问题，相反本人虽算不得斯巴鲁粉，但对斯巴鲁品牌也是相当尊敬，毕竟光水平对置这一技术，就足够斯巴鲁在发动机历史上留下一笔了。
3.斯巴鲁的那篇文章发表了两年多，在某乎这样的专业平台上，截止目前150 的赞，几十条评论，但也没有一条评论人对这一点提出质疑，本人也觉得挺可惜的……
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