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!

　　技术要求要有足够的强度、刚度、质量小、重量轻，以保证较小惯性力。导热性好、耐高温、高压、腐蚀，有充分的散热能力,受热面积小。活塞与活塞壁间应有较小的摩擦系数.温度变化时，尺寸、形状变化要小，和汽缸壁间要保持较小的间隙。热膨胀系数小，比重小，具有较好的减磨性和热强度。影响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。

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　　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。

　　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很小的摩擦面积，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!

　　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。