活塞冷态形状与热态变形示意图
在摩托车发动机中，活塞组件是在高温、高压和高速下工作的，它的功用可以与人的心相比，它的往复与运动是发动机产生动力的源泉。同时，活塞也是将燃料爆发力向外传递的第一个零件，它首当其冲地承受着燃烧室内高温高压的强烈冲击。因此，活塞的温度很高，而且分布不均匀。当发动机接近满负荷工作时，活塞头部的中心温度可达330～430℃，裙部的工作温度也有150～180℃。高温一方面使活塞材料的机械强度显著降低，另一方面还会使活塞受热膨胀增大，容易破坏与汽缸之间的配合间隙。温度分布极不均匀，也会造成热应力。其次，活塞顶部在做功行程时承受高压燃气的冲击，瞬间的高压会使活塞顶部下凹变形（活塞冷态形状与热态变形示意图如图1所示，从而促使裙部外胀，直接导致活塞对汽缸壁的侧压力增大，加速活塞和汽缸的磨损。在各类故障中，活塞组件故障占了一定的比例。因此，当分解发动机取出汽缸后，应不急于擦洗活塞，而是要仔细观察取出汽缸后的活塞组原始状态。
1. 看活塞裙部及侧面的贴合情况，活塞头部和环岸不应有与汽缸壁相摩擦形成的亮斑。只允许活塞裙部两贴合面上有均匀的摩擦面。若其摩擦面呈灰色且上、下均宽为贴合良好如图2、图3所示，说明活塞热膨胀合理，与汽缸筒配合间隙适中。
2. 若活塞裙部有轻微的摩擦痕迹如图4所示，说明活塞与汽缸不是间隙偏小，就是缺乏润滑，或是有灰尘杂物混入。如果是新更换的活塞，还有可能是活塞材料存在缺陷，若是行驶数万千米的旧车，则属于正常的磨损范围，不必大惊小怪。
3. 若活塞裙部有明显挤胀的亮斑或与汽缸筒有严重擦伤或拉伤痕迹如图5、图6、图7所示，则可能是活塞材料问题或因为润滑油量严重不足造成的。使活塞裙部在热机状态下产生异常膨胀，与汽缸筒壁相摩擦，导致活塞与汽缸的配合间隙相对变小，活塞的运行阻力增大，最终导致发动机加速性能变差，情况严重时还会发生 “抱缸”故障。对此，可仔细检查与之配合的汽缸实际使用状态，若汽缸内壁如图8、图9所示，则故障产生的原因极可能是严重缺乏润滑油，或活塞质量太差。
4.仔细查看第二道气环和油环下部至活塞裙部，如有明显红色窜气痕迹如图10、图11所示，说明活塞环密封失效，存在严重的漏气现象。这说明不是活塞环弹力太差，就是油环组件密封失效，或是汽缸筒存在严重的椭圆，使燃烧室的燃气通过环与正圆度差的汽缸泄漏到曲轴箱中。如果在未分解发动机前，还可通过气压从火花塞孔冲入，观察曲轴箱通气孔是否有气体泄出。
活塞内腔
5.如果活塞外表正常，没有明显的磨损、摩擦痕迹，但活塞内腔有如图12、图13所示明显的污染，则最大的可能是该发动机使用了伪劣润滑油品，或是润滑油加注时间过长，已经严重变质。对此，可认真检查润滑油的品质，以及通过询问摩托车用户润滑油的使用和更换情况来验证以上的推论。
活塞顶部有积炭
6.仔细观察活塞顶部如果有明显的积炭如图14、图15所示，说明该发动机应该存在窜机油故障，可再检查活塞环是否对口，活塞环和油环密封是否失效，如果活塞环和油环组件没有问题，则可能是由于汽缸盖组件中的气门导管与气门杆间隙过大或气门油封密封失效引起的，应重点检查相关零件。
7.摩托车在行驶途中突然自动熄火，并伴有明显的异常声响，摩托车无法再启动。分解发动机后发现活塞顶部有一个如图16所示的不规则的洞。此时用手摸曲轴箱或边盖，如果发动机很烫手，水滴上去瞬间汽化，说明此故障是由于发动机过热或火花塞热值过低引起的如图17所示；若发动机不存在过热现象，火花塞电极颜色很正常如图18、图19所示，但气门盘部被嵌入活塞顶部，说明故障是由于气门杆被卡在气门导管内造成的。应重点检查气门杆和气门导管如图20、图21所示的配合间隙，以及气门杆及气门导管直线度。如果是在发动机刚刚启动，瞬间加大油们时导致机器突然熄火，则可能的因为气门异动造成的。应视具体情况分别检查，直到排除故障隐患为止。
8. 活塞在上下往复运行时有一个工作特点，当混合气被点燃产生爆发压力推动活塞下行的瞬间（即活塞处于上止点位置时），其活塞销中心与连杆轴线刚好在一条直线上，这时的连杆无形中起到了立柱顶杆的作用，成为运动零件旋转的“死点”。此时，活塞很难下行做功，表现为工作困难、发动机工作无力等。如果这时点火时间提前一点，发动机就会产生倒转。另外，活塞裙部在下行转向时还会与缸壁产生拍击，引起敲缸异声。为了解决这个矛盾，在设计活塞时，故意将活塞销中心偏置制造，也就是活塞销中心偏离活塞体中心平行移动适当的距离。目前市场上50～125mL摩托车发动机活塞销孔的偏心量大都在0.50mm左右，为了正确安装活塞，四冲程活塞的顶部铸制有“IN”标记，如图22所示，表示应按英文字母指示的进气方向装配。二冲程活塞顶铸制有“EX”标记，表示应按英文字母指示的排气方向装配。这样不仅可以使活塞顺利下行做功，还能使活塞裙部紧贴进气侧并顺利转向，避免其拍击汽缸壁。现在摩托车市场上出现部分活塞顶部有二个“IN”标记的情况，如图23所示，如果遇到这个特殊情况，可采用实际测量方法，来进行区分。持游标卡尺，使移动卡爪靠到活塞裙部，固定卡爪则伸入活塞内腔中的活塞销外圆处，如图24所示，记下其数值，再掉转活塞方向，在另一侧使用同样方法测量如图25所示，从测量结果中可以看出，图24偏心距为33mm ，图25偏心距为34mm 。应将测量到偏心距为33 mm一侧朝进气侧方向安装即可（此活塞为四冲程机型）。
9. 活塞销孔位于裙部中央上方，其作用是用来安装活塞销并承受活塞顶部传来的燃气压力，再将压力传给活塞销，继而传给连杆。销孔两端设有挡圈槽，用来安装活塞销挡圈（简称挡圈），主要是防止活塞销轴向窜动，如图26所示。有部分故障活塞在拆卸后，其活塞销挡圈槽处可能会出现如图27、图28所示的特殊情况。www.mopei8.com其故障原因，可能是活塞的挡圈槽加工过浅的缘故。由于直径1.0㎜的活塞销挡圈装入单边深度只有0.40mm的活塞销孔挡圈槽内后，因没有超过0.50mm挡圈槽深度，发动机工作一段时后，活塞挡圈槽因温度变化而易变形，使用时间一长，尤其是摩托车在某个工况连续高速运转，其活塞销槽宽度在高温下变宽，没有超过活塞销挡圈槽半径深度的挡圈慢慢脱离活塞销孔。由于活塞销在随活塞往复运动的同时，也作轴向运动（有一定的轴向间隙），并将已开始脱离挡圈槽的挡圈挤撞到汽缸壁上，这样，在活塞销的反复撞击下，活塞销挡圈逐渐脱离活塞销孔口，而蹭向汽缸壁面。因此，应仔细检查汽缸内壁，不但要更换异常磨损的汽缸，还必须在更换活塞前将活塞销挡圈装入活塞销挡圈槽内，持游标卡尺如图29所示，测量装在挡圈槽内的挡圈对边尺寸，确认活塞销挡圈落入挡圈槽，并超过活塞销孔内的0.50mm挡圈槽深度半径，这样就能够避免此类故障再现。
10.在安装活塞组件时，除了要仔细检查活塞环开口间隙在规定的标准范围内，还不能忘记测量活塞环与环槽间隙。可先将活塞环装到活塞环槽中，再采用如图30、图31所示方法进行测量。为了防止活塞与汽缸间隙偏大或偏小，应测量活塞与汽缸之间的配合间隙，一般维修站没有相关的测量仪器和工具，推荐采用实际测量法，即持0.02～0.04mm塞尺片，按照如图32、图33所示的方法进行。
