活塞是發(fā)動機中傳遞能量的一個重要構(gòu)件。對活塞的要求是比重小、重量輕、熱傳導(dǎo)性好、熱膨脹系數(shù)低、有足夠的高溫強度、耐磨、耐腐蝕、尺寸穩(wěn)定性好、容易制造、成本低廉。

  為了減輕質(zhì)量，高速發(fā)動機普遍采用鋁合金活塞。但鋁合金活塞的最大弱點是膨脹系數(shù)大，為了保證正常工作，活塞與氣缸壁之間需留較大的間隙，以防溫度高時活塞“脹缸”而卡死或拉缸(刮傷氣缸壁);但間隙過大，在低溫或冷車時活塞收縮會敲擊氣缸壁(即敲缸)，因此現(xiàn)代汽車發(fā)動機的活塞為了防止“冷敲熱拉”。

   所以我們需要采取一些措施：

   1、活塞裙部開槽

  活塞裙部開有Ⅱ形或T形槽，其橫槽稱為絕熱槽，其作用是減少從頭部到裙部的傳熱，使裙部的熱膨脹量減少，以防活塞在氣缸中卡死;縱槽稱為膨脹槽，其作用是增加活塞裙部的彈性，使冷態(tài)下的活塞與氣缸裝配間隙盡可能小，而在熱態(tài)下又因切槽的補償作用，活塞不致在氣缸中卡死。

  2、鑄入恒范鋼片

  在活塞銷座附近鑲鑄膨脹系數(shù)很低的鐵鎳合金鋼片，合金鋼片在高溫時可起牽制作用，能減少活塞裙部的膨脹量，使活塞裙部與氣缸在冷車、熱車情況下都保持適當(dāng)?shù)拈g隙范圍。

  3、活塞制成截錐形

  由于燃?xì)飧邷氐淖饔煤蛡鳠岬臈l件限制，活塞在工作中各部位的溫度不同，活塞頂部溫度最高，裙部下端溫度最低，這就使得活塞上部的熱膨脹量大于下部。為使活塞在熱車工作時上、下各部位與氣缸都有近于一致的間隙，也防止“冷敲熱拉”，多把活塞的外圓表面制成上小下大的截錐形。