Весь поршень можно условно разделить на три части: головку поршня, головку поршня и юбку поршня.
Основная функция поршня — выдерживать давление сгорания в цилиндре и передавать это усилие на коленчатый вал через поршневой палец и шатун. Кроме того, поршень вместе с головкой блока цилиндров и стенками цилиндра образует камеру сгорания.
Головка поршня является компонентом камеры сгорания и поэтому часто изготавливается различной формы. Головки поршней бензиновых двигателей в основном плоские или вогнутые, что обеспечивает компактную конструкцию камеры сгорания, небольшую площадь рассеивания тепла и простоту производственного процесса. Выпуклые поршни обычно используются в двухтактных бензиновых двигателях. Головки поршней дизелей часто выполняются с различными выемками.
Головка поршня — это часть над седлом поршневого пальца. Поршневые кольца установлены на головке поршня для предотвращения попадания продуктов сгорания при высокой-температуре и-давлении в картер и для предотвращения попадания моторного масла в камеру сгорания. Большая часть тепла, поглощенного головкой поршня, также передается в цилиндр через головку поршня, а затем рассеивается через охлаждающую среду.
Головка поршня имеет несколько кольцевых канавок для установки поршневых колец. Количество поршневых колец зависит от требований к уплотнению и зависит от частоты вращения двигателя и давления в цилиндре. Высокооборотные-двигатели имеют меньше поршневых колец, чем низк-двигатели, а бензиновые двигатели имеют меньше поршневых колец, чем дизельные двигатели. Обычно в бензиновых двигателях используются два компрессионных кольца и одно масляное кольцо; в дизельных двигателях используются три компрессионных кольца и одно маслосъемное; В низк-дизельных двигателях используется от трех до четырех компрессионных колец. Для уменьшения потерь на трение высоту сечения поршневого кольца следует свести к минимуму, а количество колец - максимально уменьшить при обеспечении герметизации.
Вся часть под канавками поршневых колец называется юбкой поршня. Его функция — направлять возвратно-поступательное движение поршня в цилиндре и выдерживать боковое давление. Во время работы двигателя поршень подвергается изгибной деформации из-за давления газа внутри цилиндра. Когда поршень нагрет, его расширение у поршневого пальца больше из-за более высокого содержания металла. Кроме того, поршень подвергается деформации сжатия под действием бокового давления. В результате этих деформаций поперечное сечение юбки поршня- имеет форму эллипса, главная ось которого перпендикулярна направлению поршневого пальца. Кроме того, поскольку распределение температуры и массы вдоль оси поршня неравномерно, тепловое расширение каждого сечения-больше вверху и меньше внизу.
