汽车活塞好比汽车发动机的部位，在发动机启动时候占了极其重要的地位。汽车活塞是用来承受气体压力，并通过活塞销让连杆驱使曲轴旋转，活塞顶部还是燃烧室的组成部分。而一般的汽车活塞分为:柴油机活塞、汽油机活塞、通用型活塞三大类。
活塞专用哈默纳科谐波减速机SHG-20-80-2A-GR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。
一、活塞高度
活塞
活塞专用哈默纳科谐波减速机SHG-20-80-2A-GR活塞的高度正在逐渐缩短，活塞直径许多已大于活塞高度;压缩高度也不断缩短，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。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。
三、火力岸
活塞专用哈默纳科谐波减速机SHG-20-80-2A-GR火力岸高度有适当加高的趋势，特别是燃烧室布置在活塞顶内的半分开式燃烧室柴油机。为防止顶环积炭和胶粘，又要求环槽温度不能过高，为此，除采用环槽镶圈外，火力岸有放长的趋势，而且强化程度越高这种趋势越明显。
为了减少燃气对环槽的强烈加热，在柴油机活塞上，常在火力岸周边上车出螺旋形浅沟槽，利用迷宫降压原理减少燃气沿活塞与汽缸套间隙下窜。
四、活塞顶部
活塞顶厚一般趋向减薄。主要受到承受燃烧压力和减小温度梯度这两个互相矛盾的因素所制约。厚度过薄，承受机械载荷能力差，会引起机械变形;厚度太厚，则温度梯度过大，引起热应力和热变形过大。所以活塞顶厚随发动机燃烧压力、缸径、是否有油冷、以及燃烧室形式而变。
活塞顶内壁采用热流型，即从活塞顶部到环区侧壁的过渡圆弧半径较大，有的还加支撑筋(一般为4条)，目的是使活塞顶部热量能更流畅地传至环区和销座(支撑筋还有加强活塞刚度和强度的重要作用)，从而减少道环及环槽的受热，提高活塞组关键部位的可靠性。
活塞专用哈默纳科谐波减速机SHG-20-80-2A-GR五、活塞销座
销座部位获得加强并适当放大活塞销直径，销座与环区的连接部位是应力集中的危险断面区。现在内燃机铝合金活塞中应力的部位在销座，疲劳裂纹往往出现在销孔顶部，并沿着活塞销座的纵向平面延伸。在该区域采用大圆弧过渡，旨在减少应力集中，也增加受力面积。在强化机型中通常还用4根筋把活塞销座与活塞顶部直接连接起来，以直接传递一部分负荷，减轻上述危险部位的载荷。
活塞销直径有稍加放大的趋势，目的也是增加销与销座的承压面积。缸径越大、发动机强化程度越高，活塞销直径与缸径之比也越大。
六、活塞型面
活塞专用哈默纳科谐波减速机SHG-20-80-2A-GR活塞型面对发动机性能和可靠性影响极大，因此在设计新发动机时确定活塞型面是一项重要的研究课题。活塞型面对气缸壁的摩擦、由活塞敲击引起的噪声，以及环隙对冷油机中碳氢化合物的形成和对柴油机中空气利用和压缩比均有重要影响，直接影响发动机的性能。活塞型面又与拉缸、擦伤以及裙部变形而引起机油耗增大和窜气量增大密切相关，直接影响发动机的可靠性。
活塞型面从最初的多段正圆柱逐渐演变到现在的环带多段正圆锥和渐变椭圆锥，裙部渐变桶面椭圆锥。
裙部形状一般为桶面 - 椭圆形。桶的轴线与活塞轴线重合，垂直于轴线的活塞截面外周是椭圆形，短轴沿活塞销方向。有些活塞裙部做成多级连续椭圆锥、多级连续特殊圆等。桶面裙部的优点是均布机油、抗拉缸、防窜油、油膜承载能力大、减少摩擦功和摩损。
活塞专用哈默纳科谐波减速机SHG-20-80-2A-GR然而确定型面是一个极其繁复的过程，需要反复进行各种试验，往往要花很长的时间。传统的方法是通过对活塞温度场和刚度分析，使用有限元法并根据经验设计绘制出一个活塞型面，然后将所得到的试验样品装入发动机进行活塞磨痕试验，观察活塞和缸套上的磨痕。经过逐次逼近，最终即可定出活塞型面。可是由于活塞的运动、各种有关因素引起的热变形，活塞还可能受到由缸盖螺钉拧紧力矩、冷却不均匀、气缸壁温度分布等引起的气缸壁变形的影响，以及各缸燃烧不均匀等影响，还有活塞本身的特性(如刚度、自动控制热膨胀活塞的膨胀率随活塞截面不同而变化)都使型面的确定增加了难度。
现在采用将复合材料涂在尺寸较小的试验活塞表面上，使活塞裙部与气缸壁间隙接近于零。在发动机功率下进行磨痕试验。试验后留下来的复合材料所确定的型面即作为最后的活塞型面。用这种方法只需要作一次磨痕试验即可确定活塞型面。大大节省了研制时间，此外还可以从试验活塞磨损部位的磨痕定量分析磨损强度。
七、活塞裙部结构
活塞专用哈默纳科谐波减速机SHG-20-80-2A-GR活塞裙部既要承受连杆的侧向推力，又要保证活塞的良好导向，所以要有充分的承压面积以形成足够厚度的润滑油膜。既不因间隙过大而发生敲缸，引起噪声和加速磨损也不因间隙过小而发生拉缸。趋向是采用薄壁加筋，既减轻重量又保证具有足够刚度防止变形。
活塞裙部与汽缸壁表面的接触面积直接影响到发动机的摩擦损失。然而接触面积小则油膜厚度也减小，当油膜厚度小于二个接触表面不平度的均方根值时就会发生边界润滑，导致摩擦功增大。缩短活塞裙部可以减小接触面而降低摩擦功，但会增大活塞的晃动而造成裙顶和裙底的接触应力升高。也恶化活塞的工作性能。
为了解决这些问题，英国AE集团的沃尔沃公司发展了一种在活塞裙顶和裙底加工出若干"凸台"，这种方法可以提高裙部的疲劳寿命，因为裙顶很高的侧推力所产生的弯矩比原来结构要低。这种设计可以减少接触面积75%以上，在宽广的负荷和温度范围内保持接触面积和裙部刚性不变，并通过改善润滑而减小拉缸倾向，通过降低机械变形而提高疲劳寿命。意大利都灵的包戈公司进一步发展了一种"X"型裙部活塞。即在裙部推力侧每边上下各保留两条导向带，用筋与活塞销座和活塞顶相连接。裙部面积减小到传统活塞的1/3，重量减轻20%以上，显著降低了发动机的摩擦损失，降低燃耗油2%，并可以提高输出功率。
活塞专用哈默纳科谐波减速机SHG-20-80-2A-GR八、防胀活塞
活塞各部位的不作温度和铝合金活塞与铸铁缸套膨胀特性的不同，造成了控制活塞裙部与缸套间隙的困难。最有效的裙部形状也无法克服活塞与汽缸之间的不同膨胀率。而且在发动机负荷下所确定的最小间隙在部分负荷下也会造成过大的间隙而产生敲缸噪声和机油耗增加。为了控制活塞裙部的配缸间隙，使之既不太小而引起拉缸咬缸，又不太大而引起噪声和振动，在活塞裙部和销座之间对称地埋铸一对钢片，并将钢片沿着裙部周围适当延伸，钢片与周围的材料一起构成双金属片，受热膨胀时沿活塞销轴线垂直方向收缩。这种活塞在环槽与裙部的过渡段不开隔热槽，热流可顺畅地传到裙部，所以道环槽区的温度比开槽活塞低，强度也比较高。铝合金活塞广泛采用裙部镶钢片或钢圈的方法来控制热膨胀。
九、活塞的冷却
发动机强化度的提高使活塞工作温度相应升高，顶环槽温度在220℃以上就可能产生积炭和结胶，引起活塞环粘结和拉缸;温度超过180℃，铝合金材料的强度很快下降，可能引起活塞顶支撑部和活塞销座轴承部分高负荷区损坏。通常标定工况的平均有效压力超过1.034 N/mm2，活塞就需要冷却。
活塞经常采用铸入钢质冷却盘香管或用可溶性盐芯及电子束焊接制成整圈冷却腔。
十、活塞的几种失效模式:
1、活塞的磨损量超过允许值，会使功率、速度降低，油耗增加以致敲缸。
2、销孔中心与裙部椭圆中心的垂直度超差，使用中产生扭力矩使活塞变形，产生拉缸。
3、热稳定性差，由于长期在高温下工作，等于在继续时效和稳定化处理，活塞膨胀，原有0.05mm的配缸间隙消失，导致咬缸。
4、头道环槽磨损，使活塞环失去弹性，无封闭作用。
总结以上所说，在活塞的设计方面，活塞型面和活塞销座的改变、活塞顶部的增厚、活塞高度的缩短等，正逐渐向"矮胖"方向发展为了提高刚性，发动机的整个高度在缩短变"矮"主要措施是缩短活塞裙部和减少环槽数，后者可使压缩高度减小发动机本身在不断强化，所以活塞的性能必须相应增强变"胖" 主要是指各部分的壁厚都在不断增加，过渡圆角处的R也在增大由于发动机的高转速化，活塞必须减轻重量，以减小惯性力尽管壁厚在增大，活塞的整个重量却在不断减轻，这是由于整个活塞高度缩短所引起的重量降大于因壁厚增加引起的增重之故。
由于活塞结构变"矮胖"，使活塞的表面积对于整个体积来说比例缩小了，所以不利于活塞的散热。为保证活塞不被烧熔和正常润滑，除了在设计方面必须采取一些措施外，以减轻其热负荷;活塞在制造方面也必须有所改变和提高，如活塞的材料、铸造和机加工，以满足其对热负荷的要求。另外，还通过对活塞进行一些表面处理来提高储油性，改善润滑条件。
活塞简介
工作条件
活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作。活塞直接与高温气体接触，瞬时温度可达2500K以上，因此，受热严重，而散热条件又很差，所以活塞工作时温度很高，顶部高达600~700K，且温度分布很不均匀;活塞顶部承受气体压力很大，特别是作功行程压力，汽油机高达3~5MPa，柴油机高达6~9MPa，这就使得活塞产生冲击，并承受侧压力的作用;活塞在气缸内以很高的速度(8~12m/s)往复运动，且速度在不断地变化，这就产生了很大的惯性力，使活塞受到很大的附加载荷。活塞在这种恶劣的条件下工作，会产生变形并加速磨损，还会产生附加载荷和热应力，同时受到燃气的化学腐蚀作用。
活塞检验主要是裙部直径、活塞环槽高度和活塞销座孔尺寸的测量:
①活塞的选配应按气缸的修理尺寸来确定.通常加大尺寸数值标注在活塞顶上;
②在同一系列送鱼丛中，其活塞的结构不一定相同，因此在选购活塞时，必须根据发动机的类型选用对应类型的活塞.在同一台发动机上，应选用同一厂牌、同一组或同一产品代号的活塞;同一机型必须使用同一产品代号的活塞，保证活塞直径差和质量差不超过原厂规定范围.否则，会引起发动机燃烧不良，工作粗暴，经济性和动力性下降等故障.因此在选配活塞时，必须根据发动机的类型选用对应型号的活塞。
要求
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。
活塞结构
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。
活塞种类
活塞影响
活塞随着汽车整车对发动机的动力性、经济性、环保性及可靠性的要求越来越严格，活塞已发展成为集轻质高强度新材料、异型外圆复合型面、异型销孔等多项新技术于一体的高技术含量的产品，以保证活塞的耐热性、耐磨性、平稳的导向性和良好的密封功能，减少发动机的摩擦功损失，降低油耗、噪声和排放。为满足以上的功能要求，通常将活塞的外圆设计成异型外圆(中凸变椭圆)，即垂直于活塞轴线的横剖面为椭圆或修正椭圆，且椭圆度沿轴线方向按一定的规律变化(如图1所示)，椭圆度精度达0.005mm;活塞纵剖面的外轮廓为高次函数的拟合曲线，轮廓精度为0.005~0.01mm;为提高活塞的承载能力，以提高发动机的升功率，通常将高负荷活塞的销孔设计成微内锥型或正应力曲面型(异型销孔),销孔尺寸精度达IT4级，轮廓精度为0.003mm。
活塞作为典型的汽车关键零部件，在切削加工方面具有很强的工艺特点。国内活塞制造行业通常是由通用机床和结合活塞工艺特点的专用设备组成机加工生产线，因此，专用设备就成为活塞切削加工的关键设备，其功能和精度将直接影响最终产品的关键特性的质量指标。
活塞区别
汽油机和柴油机的活塞两者在主体结构上是有很大区别的，通常来说汽油机活塞直径比较小，壁厚比较小，重量比较轻。而柴油机活塞直径比较大，壁厚比较厚，重量比较重。活塞形状两者有相当的不同。
汽油机和柴油机的区别在于点火方式和进气:汽油机进入汽缸的是油气混合的可燃气体，柴油机是纯空气;汽油机是靠火花塞点火，柴油机则是在压缩了空气到达柴油自燃温度后从喷油孔将柴油喷入，由于此时缸内高温，柴油自燃。
要说区别，最多可能是在活塞的裙部，因为大多数柴油机的活塞行程比汽油机长，可能在裙部有配合飞轮运动的特殊造型，但也不是所有柴油机都这样。
先拿2气门汽油机和柴油机的活塞相对比:区别在活塞的顶部.汽油机活塞是平的，柴油机活塞顶部有燃烧室.这是区别.再拿多气门汽油机活塞和柴油机活塞对比:顶部都有燃烧室.但是汽油机的较为简单.活塞环槽的相隔距离柴油机的比汽油机的大.油环槽柴油机的有孔.汽油机则没有.综合来说是有相大的区别。
活塞环
汽车发动机的活塞是发动机中的主要配件之一，它与活塞环、活塞销等零件组成活塞组，与气缸盖等共同组成燃烧室，承受燃气作用力并通过活塞销和连杆把动力传给曲轴，以完成内燃发动机的工作过程。由于活塞处于一个高速、高压和高温的恶劣工作环境，又要考虑到发动机的运行平稳及耐用，因此要求活塞也必须要有足够的强度和刚度，导热性好，耐热性高，膨胀系数小(尺寸及形状变化要小)，相对密度小(重量轻)，耐磨及耐腐蚀，还要成本低。由于要求多而高，有些要求互相矛盾，很难找到一个能够完全满足各项要求的活塞材料。现代发动机的活塞普遍用铝合金制造，因为铝合金材具有密度小，导热性好的突出优点，但同时又有膨胀系数比较大，高温强度比较差的缺点，这些缺点只能通过合理的结构设计以满足使用要求。所以，汽车发动机的质量优劣，不但要看采用的材料，同时也要看设计的合理性。
汽车中有上万个零件，大至如曲轴、变速箱体，小至弹簧垫圈、螺栓螺帽。每一个零件都有它的作用，象活塞环这样的"小不点"，从形状上看似简单，重量很轻，价格也很便宜，但作用却非同小可。缺少了它固然汽车动弹不得，甚至它有一点什么小毛病，汽车也会不正常，要么耗油大，要么动力不足。在整个活塞组与气缸的配合中，活塞组中真正与气缸缸壁接触的是活塞环，它填补了活塞与气缸壁间的空隙，以封闭燃烧室，因此它也是发动机中最容易磨损的零件。活塞环一般由铸铁做成，有一定弹性，截面有多种形状，表面有涂层以增加磨合性能。当发动机运转时活塞会受热膨胀，因此活塞环有开口间隙，安装时为了保持密封性，要将各活塞环的开口间隙位置错开。一个活塞往往有三至四个活塞环，它们按照作用的不同，分为气环和油环两大类。气环装在活塞头部上端的环槽内，用来防止漏气，将活塞头部的热量传递到气缸壁，疏散活塞的热量。油环的作用是防止润滑油窜入燃烧室，将气缸壁上过量的润滑油刮回到油底壳，它安装在气环的下方环槽内。只要保证密封功能的要求，活塞环数目少比数目多好，活塞环数目少既保持了最小的摩擦面积，减少功率损耗，又缩短了活塞的高度，相应也就降低了发动机的高度。
如果活塞环的安装不当或密封性不好，就会导致缸壁上的机油上窜至燃烧室与混合气一起燃烧，引起烧机油现象。若活塞环与缸壁的配合间隙过小或活塞环因积碳被卡死在环槽内等情况，活塞做上下的往复运动时，很可能会将气缸壁刮伤，长时间后会在气缸壁上形成很深的沟纹，也就是常说的"拉缸"现象。气缸壁有了沟纹，密封性不良，同样会造成烧机油的情况。因此应定期检查活塞的工作状态，避免以上两种情况的发生，保证发动机的运行状况良好。
卡死问题
活塞环在环槽内卡死是由于机油燃烧时产生的积碳造成.还有你所说的活塞环磨损不均匀.和刚换完四配套还是大量烧机油.应该是属于配件的质量问题.柴油机即使换四配套也需要测量活塞与缸套的配合间隙.别看四配套是组件.其出厂时的装配并不是很认真.也会有间隙过大的,不妨测量一下.你这种情况应该是由于烧机油引起的活塞环卡死.这种情况主要还是配件问题造成的.安装四配套的技术是修理工必备的技术,一般不会出现问题.一旦有问题情况会比这严重.如敲缸.划瓦.活塞环断裂.你说的缺水造成的拉缸配件供应商不会包赔损失的.至于修理工造成的,行外人并不好判断.除非你不再在这个修理厂里修,别的修理厂会找到真正原因,并如实的告诉你.如果换新的缸套.活塞及活塞环组件但发动机仍然烧机油.主要由下列原因造成:缸套与活塞的配合间隙过大.活塞环的开口隙过大.缸套内部加工粗糙,缸套有锥度.另外,柴油机的曲轴箱自然通风装置也需检查是否畅通.
阳极氧化
随着柴油机输出功率的不断提高，活塞承受的热应力与机械应力也相应上升，从而导致活塞顶燃烧室周壁龟裂、烧蚀，由于硬质氧化的氧化膜能有效改善铝活塞顶面耐热性能，对热龟裂有极其良好的抑制作用，特别是对直喷式柴油机燃烧室边口处的热龟裂倾向有明显的抑制效果，为此，大功率活塞一般都需要进行阳极氧化处理
判断
发动机在车辆运行中，部分出现活塞敲缸异响。活塞敲缸异响发生的位置在气缸的上部，是一种类似用小锤敲击水泥地面的有节奏的"嗒 嗒"声。发动机在怠速运转时，声音明显且清晰。特别当发动机在低温运转时，声音明显，温度 升高以后，响声减少以至消失。
活塞敲缸的判断方法:
(1)逐缸断油。采取逐缸断油的方法来确定敲缸的位置，如果断油至某缸时，声音明显的减小或者消失，而当恢复供油时能听到明显的"嗒嗒"声，说明该缸活塞敲缸。
(2)为了进一步证实该缸活塞敲缸，可以将该缸的喷油器卸下来，向气缸内加入少量的CD级中增压机油(起密封作用)，再装好喷油器，发动发动机，敲击声消失或者减弱，运行一会敲击声再度出现，则是该缸活塞敲缸无疑。
产生活塞敲缸的主要原因有以下几个方面:
(1)活塞同气缸壁的间隙太大。WD615系列发动机活塞裙部和气缸的标准间隙为0.143-0.182，磨损极限为0.35-0.40。
(2)发动机运行一段时间后，气缸活塞产生磨损，加之润滑不好，活塞和气缸的配合间隙由于磨损而增大，并在道气环略下处出现较严重的台阶，使活塞敲击气缸发出异响。
(3)活塞裙部和气缸在运行一段时间以后，磨损严重，造成严重失圆而敲缸。
(4)个别连杆由于种种原因产生变形，造成活塞偏磨，间隙变大而敲缸。活塞敲缸会导致发动机燃油消耗过高、发动机窜机油、机油耗量多、经济性差。当活塞敲缸严重时，还会拉碎活塞，打坏气缸，以致于连杆断裂，打坏气缸体。
处理
遇到活塞敲缸可以采用以下方法处理:
(1)发动机起动后，低温运行时有敲击声，温度正常后，声音消失，可以暂不处理，继续运行。
(2)发动机温度正常时，有明显的敲击声，应尽量避免高速运行，尽快拆卸维修。
(3)拆下气缸盖，抽出活塞以后，发现气缸严重失圆、拉伤，或者活塞和气缸的间隙太大，应进行更换，更换气缸套、活塞及活塞环。
(4)如果发现连杆变形，应尽量更换。
活塞连杆组装配
柴油发电机活塞连杆组装配的几大要点如下:
一、压装连杆铜套。安装连杆铜套时用压力机，也可借助虎钳进行，切忌用铁锤猛打;铜套上的油孔或油槽与连杆上的油孔要对正，以保证其润滑
二、装配活塞及连杆。装配活塞及连杆时，应注意它们的相对位置和方向。
三、巧装活塞销。活塞销与销孔为过盈配合。安装时，应先将活塞放在水或机油中均匀加热至90℃~100℃，取出后，把拉杆放在活塞销座孔之间适当位置，然后将涂有机油的活塞销按既定方向装入活塞销孔和连杆铜套内
四、活塞环的安装。安装活塞环时，要注意各环位置和顺序。
