L'arco di giri in cui un motore può operare è estremamente variabile tra un tipo di motore e l'altro. Ad esempio un piccolo motore per areo-modellismo può facilmente superare i 40.000 giri/minuto, mentre un grande motore marino può fare anche meno di 100 giri/minuto. Per quanto riguarda i motori per autoveicoli si va da un massimo di 5-6000 di una normale vettura di serie fino ai 18-19000 di una f1 moderna. Questa grande differenza tra un tipo di motore e l'atro rende il numero di giri un parametro assolutamente inutile per valutare un motore, e come si è visto non compare nella formula sintetica della potenza.

Un parametro che invece, è veramente universale e permette di paragonare motori anche totalmente differenti, come un motore di f1 con un diesel per il trattore, è proprio la Velocità media del pistone, cioè la velocità media con cui il pistone va su e giù dentro il cilindro. E' un parametro universale perché ha una valore quasi costante per ogni genere di motore ( oscilla tra 5 e 25 m/s ), ed ogni incremento anche pur minimo è indice di grande cura del progetto ed impiego di materiali pregiati. In pratica alla Up sono legate tutte le forze d'inerzia e di attrito per cui dalla Up dipendono le sollecitazioni che subisce il motore durante il funzionamento, così che Up non può essere grande a piacere, a meno di far sfasciare tutto, in brevissimo tempo. E' infatti facile da immaginare che più il pistone va veloce e più vanno veloci tutti gli altri organi del motore che ad esso sono collegati e così, sia le vibrazioni, che le forze d'inerzia e di attrito, aumentano notevolmente e portano con maggiore probabilità a rotture. Addirittura le forze di attrito crescono col quadrato della Up ! Quindi una volta scelti i materiali e le geometrie con cui fare pistone, cilindro, biella ed albero (e le scelte possibili sono limitate ad acciaio, titanio ed alluminio), Up massimo è un valore fisso.

Up quindi permette di valutare la sportività di un motore, cioè ci permette di capire se un motore è stato costruito per durare, come quello di una utilitaria od è sportivo come quello di una moto o è da competizione come quello di una f1, in cui la vita è brevissima (300Km o poco più). Come si vede dagli esempi che vi riporto in fondo a questa e-mail, rimanendo nell'ambito di auto e moto, queste tre categorie corrispondono a valori di Up che vanno da 9-15 per i motori "tranquilli", da 15-22 per i motori sportivi, da 22 in su per i motori da competizione.

Dal punto di vista matematico Up è definito da questa relazione:

Dove 2*C non è altro che la distanza che percorre il pistone ad ogni giro e n è il numero di giri al secondo.

Quello che si vede da questa formula è che, se Up dipende da quanto vogliamo che duri il motore e dal livello tecnologico con cui è stato realizzato, è necessario che il numero di giri e la corsa si adattino di conseguenza. Ed essendo praticamente costante per ogni genere di motore, perché come detto la scelta di materiali e geometrie è limitato, e' facilmente spiegato come mai un motore da modellismo che sta nel palmo di una mano e che ha una corsa di pochi millimetri può fare 40.000 giri/minuto, mentre un motore marino grande come una casa, con una corsa anche superiore ad un metro, gira molto molto lentamente.

Si può anche osservare come in uno specifico motore reale, come quello della nostra auto, più si sale di giri e più aumenta la Up, e più aumentano le sollecitazioni. E' per questo che nelle vetture moderne esiste il limitatore, cioè la centralina elettronica blocca il flusso di benzina impedendo al conducente di superare un limite massimo di giri. E' anche per questo che le f1 possono variare anche in corsa il regime di rotazione massimo prima del cambio di marcia. Infatti in qualifica dove il motore deve funzionare per pochissimi giri, si può far girare i motori al limite dei 19.000, per poi scendere a 18 500 in gara, dove si devono compiere 300 Km e addirittura scendere sotto i 18.000 quando non c'è bisogno di forzare.

Velocità media del pistone e potenza

Come abbiamo visto nella formula sintetica delle potenza, questa è proporzionale alla velocità media del pistone. Però come detto questo parametro è praticamente costante così che è molto difficile riuscire ad incrementare significativamente la potenza lavorandoci sopra. Allo stesso tempo per i motori ad alte prestazioni come quelli di f1, avere la massima velocità media possibile, obbliga ad una grandissima ricerca in materiali sempre più resistenti ed a geometrie e tecniche costruttive degli organi in movimento sempre più raffinate. I valori di Up in F1 sono molto simili, così come le potenze, ed è per questo che un incremento anche minimo può fare la differenza.
Aver vincolato la Up vuol dire che o si aumenta il numero di giri, limitando il valore della corsa, oppure si allunga la corsa, limitando il numero di giri. Poiché, però, come abbiamo visto la superficie dei pistoni conta tantissimo, si preferisce la prima soluzione perché una corsa piccola permette a parità di cilindrata di fare grandi alesaggi e quindi grandi superfici dei pistoni. Questo giustifica la tendenza attuale dei motori di f1, dove la cilindrata è fissa, in cui l'aumento di potenza è legato all'aumento del numero di giri. Dall'altra parte avere camere di scoppio estremamente schiacciate (piccola corsa grande alesaggio) rende estremamente complicato avere combustioni efficienti, con conseguente difficoltà nello sfruttare l'energia liberata dalla benzina, oltre ad altri problemi costruttivi i difficile soluzione, come il fatto che le valvole non hanno più lo spazio per alzarsi. Quindi la scelta della geometria del motore è un compromesso tra l'incrementare la superficie dei pistoni e il migliorare la resa della combustione. Attualmente in f1 C/D è poco inferiore a 0.5 mentre nelle vetture di serie è molto vicino ad 1.

Esempi di motori reali

Vi riporto, a titolo di esempio, alcuni valori di Up per vari tipi di vetture. Up è calcolato usando i dati dichiarati dai costruttori, o quelli che si trovano sulle riviste di settore. Per i motori da competizione valutare Up è cosa assai difficile, perchè nessuno ci viene a dire i dati dei progetti, per questo si possono solo dare valori indicativi, ma ugualmente significativi. Per le tabelle complete andate alla pagina specifica, nel menù principale di questa sezione.