Tại sao xupap xả (thải) thường nhỏ hơn xupap nạp

Trên thực tế, khi tháo nắp máy của động cơ ô tô, máy kéo, công nông, tàu thủy hay xe máy miễn là động cơ đốt trong bốn kì thì ta để ý thấy rằng nấm xupap bên đường nạp có đường kính to hơn hẳn so với nấm xupap của bên xả và đây là lí do:

 -Trước hết, với thiết kế như vậy là do áp suất trong xy lanh trong kỳ nạp và xả

 Trong kì nạp khi trục khuyủ quay tác dụng lên thanh truyền, thanh truyền lại tác động lên piston kéo piston từ điểm chết trên (DCT) xuống điểm chết dưới (DCD), đồng thời xupap nạp mở cùng với sự chuyển động nhanh dần của piston làm cho áp suất trong xy lanh và đường nạp giảm xuống nhanh chóng vào khoảng 0,003-0,01 MPa khá là thấp. Trong khi đó áp suất kỳ xả lại cao hơn nhiều do khí cháy giãn nở cộng với sự chuyển dịch của piston di chuyển từ DCD lên DCT. 
-Thứ hai, nấm xupap thải nhỏ hơn thì đế xupap và đường ống xả có tiết diện lỗ nhỏ hơn khi đó khí sẽ thoát ra mạnh hơn vận tốc nhanh hơn cùng với sự chuyển động chậm dần của piston đi lên DCT trong kỳ xả tạo ra một áp suất khác hút khí (hòa khí) bên xupap nạp (do lúc này hai xupap đều mở). Nó gần giống với nguyên lí của họng chế hòa khí.
-Thứ ba, xupap thải nhỏ hơn cũng là để giảm diện tích tiếp xúc với  nhiệt độ, khí cháy ít hơn do thường xuyên tiếp xúc với khí cháy nhiệt độ cao, khó làm mát. Còn bên xupap nạp thì được làm mát bởi khí (hòa khí) bên ngoài.
Kết cấu này dùng cho cả động cơ xăng và động cơ điêzel bốn kỳ

Ngày nay, người ta chế tạo nắp máy có bốn xupap hai xupap thải và hai xupap nạp chúng có đường kính bằng nhau là do chúng đủ lưu lượng cho khí thải ra và nạp vào nên không cần đen nguyên lí trên. Chúng thường áp dụng trên động cơ xăng bốn kì để giảm thất thoát hòa khí lọt qua đường xả và tận dụng tối đa khí lực.