四冲程直列四缸发动机的动力冲程上总是有一个气缸，这与气缸较少的发动机不同，在特定时间没有动力冲程。与V4发动机或水平对置四缸发动机相比，直列四缸发动机只有一个气缸盖，降低了复杂性和生产成本。当直列四缸发动机以倾斜角度安装时（而不是气缸垂直定向），它有时被称为斜四缸发动机。现代量产车中使用的汽油直列四缸发动机通常排量为1.3-2.5升（79-153立方英寸），但过
四冲程直列四缸发动机的动力冲程上总是有一个气缸，这与气缸较少的发动机不同，在特定时间没有动力冲程。与V4发动机或水平对置四缸发动机相比，直列四缸发动机只有一个气缸盖，降低了复杂性和生产成本。
当直列四缸发动机以倾斜角度安装时（而不是气缸垂直定向），它有时被称为斜四缸发动机。
现代量产车中使用的汽油直列四缸发动机通常排量为1.3-2.5升（79-153立方英寸），但过去使用过更大的发动机，例如1927-1931年宾利41/2升。
柴油发动机的排量更大，例如3.2升涡轮增压三菱发动机（使用Pajero/ Shogun / Montero SUV）和3.0 L丰田发动机。车辆总重量额定值在7.5至18*之间的欧洲和亚洲卡车通常使用排量约为5升的直列四缸柴油发动机。机车、船用和固定式发动机中都有较大的排量。
排量也可以非常小，就像在日本销售的kei汽车中发现的那样。其中几台发动机同时有四个气缸，当时法规规定最大排量为550 cc;最大尺寸目前为660 cc。
采用首选曲轴配置的直列四缸发动机具有完美的主平衡。第12页 这是因为活塞成对运动，而一对活塞总是在向上移动，而另一对活塞向下移动的同时。
然而，直列四缸发动机具有二次不平衡。这是由于曲轴旋转上半部分活塞的加速/减速大于曲轴旋转下半部分的活塞的加速/减速（因为连杆不是无限长的）。因此，两个活塞在一个方向上总是加速得更快，而另外两个在另一个方向上加速得更慢，这导致二次动态不平衡，导致在两倍曲轴速度下上下振动。这种不平衡在所有活塞发动机中都很常见，但由于两个活塞总是一起移动，因此对直列四缸发动机的影响特别大。
这种不平衡的强度由往复质量，连杆长度与行程的比值以及峰值活塞速度决定。因此，带轻型活塞的小排量发动机效果不大，赛车发动机使用长连杆。然而，这种效应随着发动机转速（rpm）呈指数级增长。
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