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活塞頂面與汽缸頭之間形成燃燒室，因此活塞必須承受來自引擎燃燒后產(chǎn)生的熱和爆發(fā)力。油氣燃燒所產(chǎn)生的熱由活塞的頂部所吸收，并傳至汽缸壁，而燃燒后氣體膨脹所產(chǎn)生的力量也必須經(jīng)由活塞來吸收，活塞會把燃燒氣體壓力及慣性力經(jīng)由連桿傳到曲軸上，利用連桿的作用將活塞的線性往復(fù)運動轉(zhuǎn)換曲軸的旋轉(zhuǎn)運動。在轉(zhuǎn)換的過程中除了在上死點與下死點之外，活塞會對對汽缸滑移產(chǎn)生一個側(cè)推力。 活塞環(huán)是曲軸箱和汽缸間的屏障。
以機(jī)能來分，活塞環(huán)分為氣環(huán)和油環(huán)兩種，普通引擎每個活塞各有1~2個氣環(huán)及油環(huán)。活塞環(huán)能維持汽缸內(nèi)的氣密性，使汽缸與曲軸箱隔絕開來，讓燃燒室的氣體壓力不致流失，并能避免未完全燃燒的油氣對曲軸箱內(nèi)的機(jī)油造成污染及劣化。它能經(jīng)由與汽缸壁的接觸把活塞所受的熱傳至汽缸壁、水套，更重要的是它能防止過多的機(jī)油進(jìn)入燃燒室，并讓機(jī)油均勻的涂滿汽缸壁。 引擎運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的熱越多表示所爆發(fā)的力量也越大，這些熱量也對高性能引擎造成問題。
現(xiàn)代的活塞設(shè)計主要有鑄造和鍛造兩種，而鑄造又比鍛造來得簡單便宜，但卻無法如鍛造活塞承受較大的熱度和壓力。通常改裝廠在設(shè)計鍛造活塞時，都會同時利用改變活塞頂部的形狀來達(dá)到提高壓縮比的目的，但問題是選擇鍛造活塞時多少的壓縮比才是適當(dāng)?shù)摹Ｒ云鸵鎭碚f，壓縮比超過12.5:1時燃燒效率就不容易再提升。 利用活塞頂部的形狀改變來提高壓縮比時，隨著壓縮比的提高會使汽缸頂部燃燒室的空間變小，活塞頂部的銳角和凸出都可能導(dǎo)致爆震的發(fā)生。
對高壓縮比活塞來說，由于必須保留氣門做動所需的空間，因此會在活塞頂部切出氣門邊緣形狀的凹槽，如果沒有這個凹槽，當(dāng)活塞到達(dá)上死點時可能就會打到氣門，因此改裝了高壓縮比活塞后對氣門動作精確度的要求就必須非常嚴(yán)格。這凹槽的大小也必須配合凸輪軸及氣門搖臂的改裝而改變。 不銹鋼及特殊合金的活塞環(huán)已廣泛應(yīng)用在賽車及改裝套件市場，這些特殊設(shè)計的合金活塞環(huán)可以在活塞往上行時釋放壓力，但在往下爆發(fā)行程時卻能保持密閉的狀態(tài)以維持壓力，這種活塞環(huán)雖然貴但是卻能有效的提高引擎效率。
由于活塞與活塞環(huán)都必須在高溫、高壓、高速及臨界潤滑的狀態(tài)下工作，因此長久以來改裝廠都為了提供最佳設(shè)計而努力，但引擎的性能是所有機(jī)件整合的結(jié)果，因此選擇活塞套件時必須考量凸輪軸的正時角度、供由系統(tǒng)的配合才能找出最佳搭配組合。
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