자동차 엔진의 피스톤은 엔진의 주요 부품 중 하나이며, 피스톤 링, 피스톤 핀 및 피스톤 그룹의 다른 부품, 실린더 헤드 및 기타 구성품과 함께 연소실을 형성하고 가스의 힘을 견뎌내며 피스톤 핀과 커넥팅 로드를 통해 크랭크 샤프트로 동력을 전달하여 내연 기관의 작동 과정을 완료합니다.
피스톤은 고속, 고압, 고온의 혹독한 작동 환경에서 작동해야 하지만, 엔진의 부드럽고 내구성 있는 작동을 위해서는 충분한 강도와 강성, 우수한 열전도도, 높은 내열성, 작은 팽창 계수(크기와 형태의 변화가 적음), 비교적 낮은 밀도(가벼움), 내마모성 및 내부식성, 그리고 저렴한 가격이 필수적입니다. 이처럼 피스톤의 요구 사항이 다양하고 높은 데다, 일부 요구 사항은 서로 상충되는 경우가 많아, 이러한 요구 사항을 완벽하게 충족하는 피스톤 소재를 찾는 것이 쉽지 않습니다.
현대 엔진의 피스톤은 일반적으로 알루미늄 합금으로 제작됩니다. 알루미늄 합금은 밀도가 낮고 열전도율이 우수하다는 장점이 있지만, 동시에 팽창 계수가 상대적으로 크고 고온 강도가 상대적으로 낮다는 단점이 있어 합리적인 구조 설계를 통해서만 이러한 단점을 해결할 수 있습니다. 따라서 자동차 엔진의 품질은 사용되는 재료뿐만 아니라 설계의 합리성에도 달려 있습니다.
자동차에는 크랭크축, 기어박스, 스프링 와셔, 볼트, 너트 등 수만 가지 부품이 있습니다. 모든 부품은 제 역할을 합니다. 예를 들어 피스톤 링은 "작다"고 합니다. 모양이 단순해 보이고 무게가 매우 가벼우며 가격도 저렴하지만, 그 역할은 결코 작지 않습니다. 피스톤 링이 없으면 차는 움직일 수 없습니다. 아무리 작은 문제라도 정상적인 주행을 방해하고 연료 소비가 늘어나거나 출력이 부족하게 됩니다. 피스톤 그룹 전체와 실린더가 결합되어 피스톤 그룹이 실린더 벽에 직접 닿는 피스톤 링은 피스톤과 실린더 벽 사이의 틈새를 메워 연소실을 닫아주는 역할을 합니다. 따라서 엔진에서 가장 쉽게 마모되는 부품이기도 합니다. 피스톤 링은 일반적으로 주철로 제작되며, 일정 수준의 탄성을 가지고 있으며, 다양한 단면 형상을 가지고 있으며, 표면에 코팅 처리되어 길들이기 성능을 향상시킵니다. 엔진이 작동하면 피스톤이 가열되고 팽창하기 때문에 피스톤 링의 틈새가 벌어집니다.
설치 중 기밀성을 유지하기 위해 피스톤 링의 개구 간격은 엇갈려 설치해야 합니다. 피스톤에는 일반적으로 3~4개의 피스톤 링이 있으며, 이는 기능에 따라 가스 링과 오일 링의 두 가지 범주로 나뉩니다. 가스 링은 피스톤 헤드 상단의 링 홈에 설치되어 공기 누출을 방지하고 피스톤 헤드의 열을 실린더 벽으로 전달하며 피스톤의 열을 배출합니다. 오일 링의 기능은 윤활유가 연소실로 유입되는 것을 방지하고 실린더 벽에 있는 과도한 윤활유를 가스 링의 링 홈 하단에 설치된 오일 팬으로 긁어내는 것입니다. 밀봉 기능의 요구 사항을 충족하는 한, 피스톤 링의 개수는 최소 마찰 면적보다 적어 동력 손실을 줄이고 피스톤의 높이를 줄여 엔진의 높이를 낮춥니다.
피스톤 링이 부적절하게 설치되었거나 밀봉이 좋지 않으면 실린더 벽의 오일이 연소실 및 혼합물과 함께 연소하여 오일이 연소됩니다. 피스톤 링과 실린더 벽 사이의 간극이 너무 작거나 카본 축적 등으로 인해 피스톤 링이 링 홈에 끼어 있는 경우 피스톤이 상하 왕복 운동을 할 때 실린더 벽이 긁힐 가능성이 높으며, 장시간 후에는 실린더 벽에 깊은 홈이 형성됩니다. 이를 흔히 "실린더 당김" 현상이라고 합니다. 실린더 벽에 홈이 있고 밀봉이 좋지 않으면 오일 연소가 발생합니다. 따라서 피스톤의 작동 상태를 정기적으로 점검하여 위 두 가지 상황이 발생하지 않도록 하고 엔진의 양호한 작동 상태를 보장해야 합니다.