Η γωνία στροφάλου αναφέρεται στη θέση του στροφαλοφόρου άξονα ενός κινητήρα σε σχέση με το έμβολο καθώς κινείται μέσα στο τοίχωμα του κυλίνδρου. Μετρημένη σε μοίρες, η γωνία στροφάλου για ένα έμβολο που βρίσκεται στο άνω νεκρό σημείο (TDC) της διαδρομής συμπίεσής του είναι μηδέν μοίρες γωνίας στροφαλοφόρου (CAD). Αυτή η γωνία είναι κρίσιμη για τον προσδιορισμό του χρόνου ανάφλεξης, της αλληλουχίας ανοίγματος και κλεισίματος βαλβίδων και παροχής καυσίμου σε εφαρμογές ψεκασμού καυσίμου. Αν και δεν είναι κρίσιμη για τον μέσο κάτοχο ή μηχανικό αυτοκινήτου, η γωνία του στροφαλοφόρου άξονα είναι καθοριστική στις μαθηματικές εξισώσεις και τύπους που χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό της ταχύτητας του εμβόλου, της μέγιστης ταχύτητας του εμβόλου και άλλων δεδομένων εμβόλου και ράβδων σύνδεσης σε αγωνιστικούς κινητήρες.
Πολλοί μηχανικοί κατανοούν τη σχέση του εμβόλου με τη θέση του TDC μέσα στο τοίχωμα του κυλίνδρου καθώς σχετίζεται με το χρονισμό ανάφλεξης. Η ρύθμιση του χρονισμού ανάφλεξης για να πυροδοτήσει το μπουζί λίγες μοίρες πριν ή μετά το TDC μπορεί να είναι ένα ανεκτίμητο εργαλείο για την επίτευξη της μέγιστης απόδοσης από έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης. Ωστόσο, δεν είναι κατανοητό από τους περισσότερους ερασιτέχνες μηχανικούς, ποια είναι η σχέση της γωνίας στροφάλου με την απόδοση ενός κινητήρα σε οποιαδήποτε δεδομένη ταχύτητα, ούτε πώς αυτές οι πληροφορίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη ρύθμιση της ισχύος του κινητήρα.
Ένας από τους πιο κρίσιμους παράγοντες σε κάθε κινητήρα καύσης είναι η ταχύτητα του εμβόλου. Αυτό καθορίζει την ικανότητα —καθώς και τον χρόνο— που χρειάζεται ένας κινητήρας για να τραβήξει ένα φρέσκο μείγμα καυσίμου και αέρα, να απομακρύνει τα καυσαέρια από έναν κύλινδρο και να συμπιέσει το μείγμα καυσίμου και αέρα για καύση. Με αυτή τη γνώση, μπορούν να ληφθούν υπόψη οι κατάλληλοι ρυθμοί ανοίγματος και κλεισίματος βαλβίδων, καθώς και ο σχεδιασμός του λοβού έκκεντρου για να αξιοποιήσουν στο έπακρο αυτόν τον κρίσιμο χρόνο. Αυτές οι πληροφορίες σχετικά με τη γωνία μανιβέλας είναι ιδιαίτερα κρίσιμες για τους νεότερους κινητήρες stroker.
Οι κινητήρες stroker, που ονομάστηκαν έτσι λόγω των αλλαγμένων διαστάσεων διαδρομής του εμβόλου, έχουν σχεδιαστεί για να εκμεταλλεύονται τη βέλτιστη γωνία στροφάλου. Χρησιμοποιούν βελτιωμένη ταχύτητα εμβόλου για να αδειάσουν και να γεμίσουν τους θαλάμους καύσης. Η βελτιωμένη δυναμική γωνίας στροφάλου λειτουργεί ως πρωτόγονος υπερσυμπιεστής, χρησιμοποιώντας το ταχύτερο μέρος της διαδρομής του εμβόλου για να γεμίσει τους κυλίνδρους με καύσιμο και αέρα. Αντιστρόφως, η γωνία βοηθά στον καθορισμό του κατάλληλου χρόνου για το άνοιγμα των βαλβίδων εξάτμισης για καλύτερη χρήση της διαδρομής ισχύος, ενώ παραμένει ικανός να καθαρίσει τα αναλωμένα αέρια από τον κύλινδρο. Η κατανόηση της γωνίας του στροφάλου επιτρέπει σε έναν ειδικό κατασκευαστή κινητήρα να σχεδιάσει έναν κινητήρα χρησιμοποιώντας το βέλτιστο μήκος μπιέλας και ύψος πείρου εμβόλου σε έναν στροφαλοφόρο άξονα με τις κατάλληλες διαστάσεις ρίψης για να κερδίσει τη μέγιστη ιπποδύναμη και ροπή.