1、材料強度

轉速過高，發動機材料可能無法承受巨大的衝擊力。

因為發動機的活塞、連杆是一直在進行往復運動的，發動機運行中活塞一直在重複著從靜止加速到最高速然後再靜止的過程。轉速過高的時候活塞的加速度太高，導致曲軸、連杆在承受動力輸出的同時還要承擔活塞運動的慣性力。

就拿文章開頭提到的那台發動機，有數據顯示這台發動機在達到20000轉時活塞的加速度高達10616g，假設活塞重量為1斤，那麼僅是活塞對連杆產生的慣性力就高達5308N，相當於連杆要承受將近550公斤的重量。這還沒算動力輸出的那部分負荷。

2、活塞線速度

活塞環與氣缸壁之間屬於邊界潤滑，潤滑條件必然沒有強制潤滑可靠度高。轉速越高活塞環與氣缸壁之間的相對速度越高，活塞與氣缸壁之間的潤滑壓力就越大。

家用車活塞線速度極限值為27米/秒，超過這個速度後磨損速度會增加。還是片頭提到的那台發動機，由於使用了大缸徑短衝程的設計，而且衝程缸徑比達到了驚人的0.406比1（意味著活塞極為扁平），所以在極限轉速下其活塞線速度也只有26.4米/秒。

發動機運行時進氣門和排氣門需要有規律的開啟和關閉。發動機轉速越高，氣門開閉的頻率也越高。

傳統的發動機氣門是靠氣門彈簧的彈力保持關閉的，氣門需要打開的時候凸輪推動氣門頂端克服彈簧阻力將氣門推開。凸輪離開後氣門在彈簧的彈力作用下復位。

當轉速達到一定高度時就會出現氣門浮動，意思就是說由於氣門開關頻率太高，彈簧壓縮後回彈的速度跟不上發動機的節奏了。原本氣門需要在凸輪離開瞬間立刻復位，結果氣門彈簧回彈慢了半拍，這輕則影響發動機進排氣，重則導致活塞頂到氣門。

還是開頭提到的那台F1發動機，它為了能達到20000轉的高轉速就放棄了傳統的彈簧，而使用了氣動彈簧，靠壓縮空氣的力量驅動氣門復位。

總的來說如果真不計成本的話在各種新技術和新材料的加持下發動機轉速突破20000轉/分應該還是有可能的。只是那樣的意義或許不是很大而已。