Случайно набрёл на тему, и подумалось: в твоих расчётах знаки неправильно стоят. Если абстрагироваться от всяких других сил, то кроме рабочего хода, инертные силы скомпенсированы: сначала коленвал разгоняет поршень, потом поршень отдаёт энергию обратно коленвалу. В рабочем же ходе поршень разгоняется газом, причём весь ход, вот здесь могут быть потери, но это четверть от всего цикла (двух оборотов), получается 160мм из 640... Думаю, эти потери пренебрежительно малы, по сравнению с другими в двс. Меньший вес поршня, думаю, позволяет уменьшить прочность и вес всего кшм, так как при уменьшении веса уменьшаются и нагрузки.