活塞用来承受燃气的压力，并经过连杆将力传给曲轴。活塞是柴油机中工作强度最高的机件之一，因直接承受高温、高压燃气的作用，所以必须有足够的强度和刚度。活塞在气缸中的往复运动是变速直线运动，会产生往复惯性力。为了减小往复惯性力，必须尽可能地减轻活塞的质量。

目前，铝活塞广泛采用含硅12%左右的共晶铝硅合金和含硅18%～23%的过共晶铝硅合金制造，外加铜和镍，以提高热稳定性和高温力学性能。康明斯活塞由耐热性和耐磨性良好的共晶硅铝合金制成，具有较高的抗疲劳强度、导热性好等优点；有的活塞顶面还进行了硬膜阳极氧化处理。

活塞的基本结构可分为顶部、头部、裙部和销座4个部分。

图2-13 康明斯柴油机活塞连杆组

1—连杆衬套 2—连杆轴瓦 3—连杆总成 4—定位销 5—连杆螺栓 10—卡环 11—活塞销 12—活塞总成

康明斯柴油机采用直接喷射式燃烧室，在活塞顶部有ω形凹坑。为了让开气门在顶部制有对应的缺口，它们和进、排气门位置相对、大小匹配，防止活塞顶和气门相碰撞。康明斯柴油机活塞连杆组如图2-13所示。

活塞头部又称环槽部。在活塞头部加工有用来安装气环和油环的气环槽和油环槽。在油环槽的底部还加工有回油孔或横向切槽，油环从气缸壁刮下来的多余润滑油，经回油孔或横向切槽流回油底壳。

为了保护和加强环槽，用耐热性好的材料制造耐热护槽圈镶嵌在活塞第一、二环槽处（见图2-14a、b）。在高强化直喷式柴油机中，在第一道环槽和燃烧室喉口处均镶嵌耐热护圈（图2-14c），以保护喉口不致因过热而开裂。耐热护槽圈的材料为热膨胀系数与铝合金接近的镍铬奥氏体铸铁或高锰奥氏体铸铁。(www.daowen.com)

B、C系列和K系列柴油机活塞制有两道气环槽和一道油环槽，第一道环槽为梯形环槽。C系列第一、二道环槽内均镶嵌有奥氏体铸铁圈；B系列增压机型第一道环槽镶嵌有奥氏体铸铁圈；K系列第一道环槽内镶嵌有镍合金铸铁的环槽护圈。N系列共有四道活塞环槽，即三道气环槽，一道油环槽，第一、二道环槽处镶嵌有镍合金铸铁的环槽护圈。

图2-14 活塞护槽圈

1—活塞环护槽圈 2—沿圆周均部的 3条连接带 3—燃烧室喉口护圈 4—燃烧室喉口

有的活塞在第一道环槽上部到活塞顶加工出很多细小的环形槽。原因有三点：一是可减小活塞头部和缸壁之间的间隙，便于两者直接接触，加强活塞头部的散热，减小气缸装配间隙；二是使活塞具有一定的退让性（退让性——受挤压时环形槽以变形的方式向槽底退让），可以降低活塞卡死、拉缸的可能性；三是可以储存积炭和吸收润滑油，防止活塞拉毛、卡缸等事故。

活塞头部最低一道环槽以下的部分称为裙部。作用是为活塞导向并将活塞的侧向力传给气缸壁。康明斯柴油机裙部为椭圆桶形，有的活塞裙部表面上加工有环形细纹，用以储存润滑油，增加耐磨性。

活塞销座用以安装活塞销，康明斯柴油机一般为全浮式活塞销，当与活塞装配时，应先将活塞加热到50～70℃（或不加热，用选配法装配）。作用在活塞上的气体压力和惯性力，经活塞座、活塞销传给连杆。为了加强其刚度和强度，在活塞顶部和销座之间设有加强筋。销孔内有安放弹性卡环的卡环槽，卡环是用来防止活塞销在工作时发生轴向位移的。

K系列柴油机有两种类型的活塞可供采用，一种是优质型活塞，另一种是标准型活塞。在优质活塞上，两道气环槽都由镍合金铸铁护圈镶入环槽加工而成，活塞的顶部经过阳极氧化处理以得到附加的耐热能力。在标准型活塞上，仅是第一道道气环槽由镍合金铸铁护圈镶入环槽加工成，其顶部则不进行阳极氧化处理。