В конструкции поршня принято выделять (рис. 5.1): головку 1, в функции которой входят формирование камеры сгорания, тепло-отвод основной доли теплоты, воспринимаемой поршнем от рабо­чего тела, и герметизация внутрицилиндрового пространства; юбку 2, задача которой — восприятие динамических нагрузок и обеспече­ние движения поршня в цилиндре без перекосов. Конструкцию головки формируют днище 3, огневой (жаровой) 4 и уплотняющий 5 пояса. Юбка поршня состоит из бобышек б и направляющей части.

На рис. 5.2 и 5.3 представлены ти­пичные конструкции поршней автотра­кторных двигателей различного типа.

Конструкция днища поршней опре­деляется типом двигателя, принятым способом смесеобразования и формой камеры сгорания. Поршни с плоским днищем наиболее распространены в ДсИЗ, а также в дизелях с разделен­ными камерами сгорания. Такая конст­рукция обеспечивает наименьшую тепловосприимчивость днища, а также упрощает технологию изготовления поршня. В ДсИЗ могут использоваться также поршни с выпуклым (с вытесни­телем для обеспечения требуемой степени сжатия) и вогнутым днищем. В дизелях с объемным, присте­ночным и объемно-пристеночным смесеобразованием камера сгора­ния располагается в головке поршня. Ее геометрические параметры строго согласуются с расположением форсунки, количеством и рас­пределением по объему камеры факелов распыляемого топлива, л объем определяется принятой степенью сжатия.

Сложная конфигурация поршня, быстро меняющиеся по вели­чине и направлению тепловые потоки, воздействующие на его эле­менты, приводят к большим градиентам температур по его объему, как следствие, к значительным переменным по времени локаль­ным термическим напряжениям и деформациям (см. рис. 3.4).

Теплота, воспринимаемая головкой поршня от рабочего тела, отводится в систему охлаждения через отдельные его элементы в следующем соотношении (%): в охлаждаемую стенку цилиндра через компрессионные кольца — 60...70, через юбку поршня — 20...30, в систему смазки через внутреннюю поверхность днища поршня — 5... 10. Поршень также воспринимает часть теплоты, вы­деляющейся в результате трения между элементами поршневой группы и цилиндра.

Для поршней современных автотракторных двигателей харак­терны следующие эксплуатационные дефекты:

• износ и разрушение поверхностей верхней кольцевой канавки;

разрушение (прогар) днища поршня;

•  появление трещин и обгорание кромок камеры сгорания;

•  перегрев зоны канавки верхнего компрессионного кольца с по­терей его подвижности;

•  интенсивное отложение нагара на элементах головки поршня;

•  наволакивание металла и задиры на элементах цилиндропоршневой группы;

• износ боковых поверхностей юбки;
• образование трещин в бобышках поршня.