近年来，由于发动机强化程度的不断提高，发动机的转速、平均有效压力和活塞平均速度都较以前有了大幅度的提高，因此发动机的热负荷和机械负荷都增加了。而活塞由于在发动机中的重要作用，在设计和制造方面也有了很大的改变和提高，这样才能满足现实社会高要求的排放标准。

活塞企业里的广大技术人员由于缺乏对活塞专业知识的了解，又苦于无这方面的专业书籍帮助自己提高，另外同行间的技术交流，目前由于种种原因越发困难。因此，技术人员的业务提高，特别是在新技术、新工艺的应用上和实际问题的解决能力上，远远满足不了市场的发展要求和客户的苛刻要求。

针对以上问题，全球活塞网专家汇集了多年来活塞方面的论文、论点、文章，结合自己的经验和国内其他技术人员的技术，汇集总结了以下几点，供同行参考学习，希望对大家在以后的活塞设计方面有所帮助。
　　
　　一、活塞高度

现在活塞的高度正在逐渐缩短，活塞直径许多已大于活塞高度；压缩高也不断缩短，活塞上的这些改变，缩短了机体和整机的高度，提高了机体和整机的刚性，减小了发动机体积、重量、金属消耗量和成本，而且减小了往复运动质量、惯性力和主轴承负荷。另外，活塞高度缩短以后，活塞组重量也可减轻。现在发动机各活塞组总重量一般占整机重量的1.2～3.0%。

　　二、活塞环数

近年来，为了减少摩擦功，提高机械效率，减小环区高度从而缩短活塞压缩高和总高度，活塞环数日趋减少。从三十年代的5～6道环槽发展到现在的2～3道环槽。研究发现，压缩环多于一道是没有必要的，因为一旦上道压缩环失效，其它的压缩环就不能密封燃烧室的气体，使之不漏入曲轴箱，也不能控制机油沿汽缸壁向上窜入燃烧室。所以与其增加活塞环数，还不如采取措施提高活塞环的使用性能，用一道压缩环和两道油环槽来确保完成密封燃气和控制机油的作用。

1、要有足够的强度、刚度、质量小、重量轻，以保证最小惯性力。

2、导热性好、耐高温、高压、腐蚀，有充分 的散热能力,受热面积小。

3、活塞与活塞壁间应有较小的摩擦系数。

4、温度变化时，尺寸、形状变化要小，和汽缸壁间要保持最小的间隙。

5、热膨胀系数小，比重小，具有较好的减磨性和热强度。

整个活塞主要可以分为活塞顶、活塞头和活塞裙3个部分。

活塞的主要作用是承受汽缸中的燃烧压力，并将此力通过活塞销和连杆传给曲轴。此外，活塞还与汽缸盖、汽缸壁共同组成燃烧室。

活塞顶是燃烧室的组成部分，因而常制成不同的形状.汽油机活塞顶多采用平顶或凹顶，以便使燃烧室结构紧凑，散热面积小，制造工艺简单。凸顶活塞常用于二行程汽油机。柴油机的活塞顶常制成各种凹坑。

由活塞顶至最下面一道活塞环槽之间的部分称为活塞头。其作用是承受气体压力，防止漏气.将热量通过活塞环传给汽缸壁。活塞头切有若干环槽，用以安置活塞环。上面的2、3道槽用来安置气环，下面的1、2道槽用来安装油环。油环槽的底部钻有若干小孔，可使油环从汽缸壁刮下的多余润滑油经此小孔流回油底壳。

活塞环槽以下的所有部分称为活塞裙。其作用是引导活塞在汽缸中作往复运动并承受侧压力。发动机工作时，因缸内气体压力的作用，活塞会产生弯曲变形，活塞受热后，由于活塞销处的金属多，因此其膨胀量大于其他各处。此外，活塞在侧压力作用下还会产生挤压变形。上述变形的综合结果，使得活塞裙部断面变成长轴在活塞销方向上的椭圆。此外，由于活塞沿轴线方向温度和质量的分布都不均匀，导致了各断面的热膨胀是上大下小。