这个看似简单的问题是知乎上含金量很高的问题之一。
提问者本身可能并没有意识到，你问题的有含金量有多高，因为如果想全面透彻的回答这个看似非常简单的问题，需要对发动机的工作原理和各子系统内在关系，有着全面深入的认知。
下面从两个角度来回答这个问题：
I. 普通受众的角度
II. 汽车爱好者和工程师的角度
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I. 普通受众的角度
鉴于现在知乎的受众面很广，这里先提供一个对于多数受众概括一些的答案。发动机最大扭矩只爆发在一个特定转速，是因为这是影响发动机扭矩输出的各个因素（随着转速变化）相互作用的净结果，高于或者低于这个转速，（多个因素中）都会有一个显著的因素恶化，降低扭矩的输出。
这段话我喜欢用人一生的体力/精力（最大扭矩）随着年龄（转速）的变化来作类比。显然，你在青壮年的时候体力精力会最好，比如二三十岁的时候，然后在其中的一年达到巅峰， 这一具体年龄对于不同的人也不一样，你的峰值可能是25岁，其他人可能就是27岁。就像不同的发动机，不一样的基础设计（同为自然吸气），就会对应不同的最大扭矩爆发的转速，但是基本都在中间转速（3000-4000rpm）。而过于年轻（转速过低），比如小于18岁（低于2500rpm），或者年龄过大（转速过高），比如超过50岁（高于5000rpm），体力/精力（动力输出）都会降低。但是主导原因是不一样的，年轻的时候是因为还没有足够的肌肉/骨骼生长（对应发动机的低转速进气效率低，同时在转化效率里热损失大（见下），所以指示效率低，所以没有足够的IMEP，所以有效动力不够），而年龄大了主要原因是磨损增加和机能衰老（对应发动机发动机高转速进气效率也降低，同时摩擦损耗增加）。所以，发动机（人）有且仅有一个转速（年龄），发动机的输出的最大扭矩最大（体力/精力）。实际情况比这个简单的比喻要复杂，但是基本的逻辑关系和构架是一样的，只不过影响因素稍微多一些。
然后增压发动机扭矩是一个平台是因为这时候还多了一个可以人为控制的因素，涡轮增压器泄压阀，可以通过开启的程度来决定发动机上游（进气）的压强（打开压强降低，关闭压强升高，完全打开就是自然吸气发动机），也就是说不用再受制于自然吸气发动机一个大气压的上游环境限制了，所以可以通过改变进气密度自由调配进气量，再配合等比例的喷油（下面会讲），自然可以通过控制泄压阀成一个扭矩输出平台。不过这个最好还是自己先了解一下发动机和增压发动机工作原理才能比较好解释，不然怎么说都不形象。
我相信对于多数人通过上面的例子应该都大概能够明白这个意思。下面我会比较系统的展开具体每个影响因素。这里我会假设你有基本的发动机工作原理，热力学常识，以及逻辑推理能力，同时对了解发动机原理有一定的兴趣，因为下面不会再有类似举例。对于对发动机和汽车不感兴趣的人，友情提示，下面的回答可能并不适合你。
下面我会从以下几点，说明为什么发动机最大扭矩会在一个固定转速或者转速区间。这里面的第1部分是最核心的，是理解发动机的关键，理解了这部分，对于提问者问题的答案就自然得出了。
0. 若干用到的缩写 1. 决定发动机最大扭矩的因素 2. 传统自然进气发动机的最大扭矩在一个特定转速. 3. 装配了可变气门正时升成，还有可变进气歧管的发动机有更宽广的扭矩输出范围。 4. 近些年燃油直喷，小型化涡轮增压的发动机。 0. 若干用到的缩写
PFI/MPI, Port Fuel Injection/Multipoint Fuel Injection即缸外喷/多点电喷，指非直喷发动机。
W.O.T, Wide Open Throttle, 指发动机节气门全面开启，对于驾驶者就是全油门儿。
Volumetric Efficiency,进气/充气效率。
1. 决定发动机最大扭矩的因素
本质上，发动机能够输出多少扭矩，只取决于发动机在这一个循环中燃烧了多少燃料（汽油）以及这些燃料转化成机械工（动力）的转化率，也就是发动机效率是多少。两者相承再加以适当的单位转换，得出的就是扭矩。所以我们需要深究两点，发动机在一个循环中能喷多少油，以及发动机能量转化效率受什么影响？（在全油门情况下，转速从低到高变化的时候） 1.1如果进一步对这两点进行展开，先说说一个循环里能喷多少油。
显然，为了输出最大扭矩，答案自然是能喷多少喷多少。那么能喷多少的限制是什么呢？因为燃料燃烧需要结合空气中的氧气，并且大气中氧气的含量确定，所以这个限制就是进气量（空气）。所以这里我们需要再分两步，先看发动机能吸多少空气，再看能往（单位空气）里喷多少油，两者相乘就能得出（每个转速下的）最大喷油量。
1.1.1 能进多少气？
那么好了，我们先来看看进气量取决于什么呢？由于我们在讨论最大扭矩输出，我们只考虑节气门全开情况（全油门儿），这时候理论上进气量只取决于发动机的大小。由于发动机的排量是不会变的，所以在理想情况下（理想流体，没有摩擦损失），不管在什么转速下，（每个循环）最大的进气量都是一样的（但是空气流量不一样），这个进气量就是与发动机排量体积等价的进气岐管中空气的量（由于W.O.T所以进气岐管空气状态又等于大气环境空气状态）。但是现实显然是非理想的，所以在任何转速下，空气流动都会产生摩擦导致不同程度的压强损失（空气密度降低），同时现实中各个汽缸工作也会相互干扰（主要是排气歧管连通，使得各气缸排气环节相互干扰，从而影响进气量），其次还有过高或者过低转速下如果都使用同一个气门正时和升程还有进气岐管长度也会导致进气量的损失（进气时机/方式不是最优化导致总量的错失，见下）。为了综合表达发动机进气相比较于理想情况下完成了多少（用百分比），工程师引入了volumetric efficiency进气效率这个概念。volumetric efficiency就是一个循环（进气压缩做工排气）吸入发动机气缸的有效空气质量（实际），和同样体积（发动机排量）的空气在进气岐管里质量（理想）的比值，越高表征发动机进气性能越好，能够达到的潜在最大扭矩输出越大。基于上面所提到的三处（主要的）非理想原因，进气效率（也就是进气量）在所有传统自然吸气发动机上基本都呈现为一个随转速变化的抛物线（成为抛物线形状最主要的原因是进排气气门正时和升程条件非最优，其他两个因素让抛物线整体下降），这个函数取决于发动机进排气系统的设计特性还有制造工艺等。一般这个抛物线的峰值在80%-95%之间（通常对应的转速就是最大扭矩转速左右），高性能或者跑车超跑包括赛车发动机的峰值能够达到100%或者更多，比如105％-115％，在过高或者高低转速会回落到60-70%。显然，如果发动机的配气机构特性可以变化或者提升，这个抛物线自然可以更高（整体或者局部）。
这里举几个可变的例子，分别对应以上的理论部分。
在任何转速下，为了减小进排气的压强损失，可以使得进排气系统的空气气道更加的顺滑。比如和普通进排气岐管相比，高性能发动机的进排气岐管就是经过内部面抛光和打磨的，目的就是为了减小流体和进排气岐管的粗糙表面接触而产生的压强损失。但是这样做的缺点就是成本高，所以民用车的进排气岐管就都粗糙一些（比如铸造）。类似的，进排气岐管的长度也很重要，一般来讲，等长岐管能够把每个气缸的周期性工作的影响降到最低（各气缸排气影响尽量隔绝）。高性能的发动机都是用这个设计，就是因为这样能减小每缸排气背压，从而降低residual gas燃烧室残留气体从而减小对进气的阻碍（因为排气高温高压），进而提升进气效率。抛光进排气系统和等长排气歧管尽管是从不同的角度（进气/排气）来优化，但目的是一样的，都是提升全油门儿进气量，并且是在全转速领域都有作用。以上两者是比较常见的例子，显然类似的发动机基础设计（进排气道角度，进排气门形状设计，燃烧室及活塞形状）都会有类似性质的影响。下面两张图分别是经过打磨抛光的进气歧管内部，和安装了等长排气歧管的法拉利F129发动机（银色的排气部分）
可变气门正时，升程，还有可变进气岐管，也是为了相同的目的（提升最大进气量），但是只在特定的转速区域（过高或者过低）有比较明显的作用（假设基础的气门正时，升程还有歧管长度是针对中间转速进行优化的，而实际发动机也确实（或者说不得不）是这样）。
具体举例，就正时而言，因为实际空气（由于流体不理想的原因），会在发动机进气（排气以及气门重叠的正时就不做举例了）时呈现出以下特点，对于固定的进气阀门儿关闭正时，在低转速的时候，空气会在进入气缸之后有回流到进气岐管的趋势，在高转速的时候，有进气不能够完全进入气缸的趋势（这就是固定进排气阀门正时发动机进气效率（一定程度上也就是扭矩输出，见下）在过高过低转速降低的本质原因），所以可变正时在低速早关进气阀门，在高速晚管进气阀门，能够提升对应转速的进气量，从而扩大高进气量值的范围（当然，速度太过高或者太过低进气效率还是会下来）。举一些具体车型的例子，比如丰田的VVT-i，宝马的Double-VANOS，包括其他的一些品牌的装置，都是对正时进行调节，同时目前一般是进排气两侧都装备，并且连续可变，也有一些简单或者低成本的版本是只有进气端（因为效果最明显）。对于可变气门升程来说，这个比较好理解，高转速肯定需要提升升程，增加空气进入发动机气缸的通路，让发动机呼吸更顺畅。目前受限于成本，多数情况都是进气侧安装可变进气升程装置。本田的i-VTEC，宝马的Valvetronic，奔驰的Camtronic，奥迪的AVS（也就是保时捷和大众用的），英菲尼迪的VVEL都是这类。这里插一句，所有这些可变正时和升程系统的目的都是一样的（增加进气效率），区别只不过是实现方法和对应的效果，这里主要指的就是可变的范围，响应的时间还有成本/可靠性等等。个人比较喜欢的是宝马的系统，因为普及的比较早，同时都是连续可变，范围也很广，就是实际中小毛病多一些。丰田的可变气门正时大家应该比较熟悉了。奥迪和奔驰（奔驰2010年才有，M270/M274上）的可变升程都是两段式不连续的，主要是从成本的角度考虑，本田的i-VTEC名气很大但是本质上也是两段式的，只不过牛在调节范围大，同时也包括他匹配过一些早期比较经典的高转速发动机（主要是那时候排放没有限制），所以会被一些日系粉强烈追捧。最后一个最特立独行的但是效果也是最好的是菲亚特的Multiair，远超上面所有的任何装置，能够连续独立控制正时和升程（这些品牌的具体的不同实现手段和优劣这里就不再继续展开了，如果有机会可以单写一篇文章讲。但是在这里不得不说的是，意大利人的创造力真的是非同一般，在世界各大车企已经把可变配气机构的各种实现方法基本挖掘干净的情况下，Multiair凭借精巧的设计，在削减一根凸轮轴的情况下，实现了更灵活范围更广的可变配气机构，基本上把可变气门这个技术给做到头儿了，也堵死了别人超越的可能。当然，如果你知道最初发明可变气门正时技术的，正式菲亚特旗下阿尔法罗米的工程师，你就不应该感觉到意外了，再看看下面提到的法拉利的连续可变进气歧管，相信你也会被意大利人的创造力折服，不过这说远了）。以上可变进气正时和升程就不具体找图片了，媒体的解读文章也有很多写得不错的，感兴趣可以自行搜索一下。最后一个比较高端的就是可变进气岐管，转速越高进气道长度需要变得越短（见下图）。
原理也很简单，就是精确利用进气空气在进气岐管和进气阀门儿之间运动所产生的播（这个播是由于近期阀门开闭导致的），通过相应地改变进气道长度，让进气阀门儿开启的时候，高密度的气体正好能够传播到进气的位置（因为播在进气阀们和进气歧管之间振荡传播），起到一定所谓的增压效果。这个在应用上和上面升程的情况类似，多数情况下受限于成本和设计，多数车企用的都是不连续的，只有长和短两个状态的装置，目前做得最好的还是法拉利。很多年前刚看到这个设计的时候我也惊异于这个设计的美，不光轻松实现了大范围和连续可调节，也特别有机械设计的美。给大家找来了一张图，这个发动机顶部的小盒子，就是他的连续可变进气岐管。
