柴油发动机的活塞普遍采用铝合金制造。这是由于铝合金具有重量轻，导热性好的优点，有利于提高发动机的功率。铝合金的突出缺点是膨胀系数大，高温强度差，但采用合理的结构，能满足使用要求。近年来国外车用柴油机活塞开始研究使用灰铸铁，以发挥灰铸铁的优势。新设计的灰铸铁活塞的重量甚至比铝合金还轻，它完全跳出了一般活塞的结构型式。
    活塞的作用是承受气缸内燃气膨胀的压力，并通过活塞销和连杆将力传递给曲轴，变成曲轴转矩对外做功。同时活塞顶部还是燃烧室的组成部分。活塞在高温高压下在气缸内做高速往复运动，承受很大的机械应力和热应力。此外，活塞在气体压力的作用下，工作时还有轻微的摆动而撞击气缸壁，即在撞击中滑动，因此活塞也会磨损。
    一、活塞外圆周的磨损
    对于活塞，磨损最大的是活塞环槽，特别是第一道活塞环槽，并以环槽的下平面最为严重，上平面相对较轻。环槽磨损后，外圆周表面磨损严重，里圆周表面磨损较轻，使环槽的端面呈外宽里窄的梯形。一般如第一道环槽还能使用，第二道环槽肯定也能使用。
    1．活塞外圆周磨损部位与测量
    活塞裙部外表面磨损后，裙部直径减小，活塞与气缸的间隙增大；横截面产生圆度误差、纵截面产生圆柱度误差，这些都直接影响活塞的工作性能和柴油机的功率。用外径千分尺、游标卡尺测量活塞的上部、中部和裙部的外径，有减磨环的还要测量每道环的外径。测量每一测量点的横截面上互相垂直的两个直径：首尾方向和左右弦方向。将测量值记录在表格中，计算出每个横截面的圆度、纵截面的圆柱度，以其中最大值与说明书或标准比较，以确定活塞的磨损程度。
    2．活塞外表面磨损的修复
    磨损不严重时，光车裙部外圆，消除几何误差，满足活塞一缸套间隙的可继续使用。否则按材料处理：铝活塞换新；铸铁活塞热喷涂、镀铁恢复尺寸；铸钢活塞镀铁、堆焊恢复尺寸；减磨环过度磨损、严重拉伤或松动时应换新。
    二、活塞环槽的磨损
    1．活塞环槽磨损的原因
    主要是由于环在环槽中相对运动：往复、径向、回转和扭曲；其次是进气中灰尘硬粒、燃气中的炭粒，特别燃用重油，炭粒更大更坚硬；燃烧室高温使活塞头和环槽变形，材料性能下降，环与环槽之间的油膜破坏，环槽磨损更加严重。
    环槽磨损使其与环的配合间隙增大，活塞环的密封性下降，产生漏气、压缩压力和爆发压力降低和进入环背面燃气增多，高压燃气将环压向缸壁致使环容易折断。环槽磨损使环槽截面形状由矩形变为梯形或出现磨台，且以第一、二道环槽为重为快，一般活塞环槽的磨损率在0. 01 mm/kh以内为正常磨损。
    2．活塞环槽磨损的测量与修复
    活塞环槽磨损情况是通过样板和塞尺测量环槽高度的变化来确定。样板是以新环环槽高度为准制作的，也可以用一只新环作样板。测量时，将样板水平插入环槽并紧贴环槽下端面，用塞尺测量环与环槽上端面之间的距离，即配合间隙，称为平面间隙。测量值与说明书或标准比较。当超过极限值时，说明环槽磨损严重，应予以修复。
    活塞环槽磨损后，可用电镀工艺使其恢复到原来的尺寸。但由于电镀所使用的设备和工艺比较复杂，一般不容易做到。活塞环槽的修复，还可以采用车削或磨削加大活塞环槽纵向尺寸的方法，但此法必须有与之相配合的加厚活塞环。由于此种活塞环难以买到，此法也难以实现。因此，如活塞环槽损坏了，活塞销孔和活塞也有不同程度的磨损，维修时还是以换一组新的活塞和活塞环为好。活塞环槽磨损后，根据具体情况可选用不同方法修理。
    三、延长新活塞使用寿命的措施
    铝活塞销孔热膨胀大于活塞销，为了保证高温工作时得到正常的工作间隙，制造中给出了一定的安装紧度。装配时如不提前将活塞加热而仅用锤头硬敲击，就会使销孔挤大，这样在使用时就会产生松旷而造成活塞销在销孔里窜动，产生敲击声，严重时会折断卡簧，拉坏缸套。
    新活塞在安装使用前，用废机油煮3～4次，比用开水煮好，能延长活塞的使用寿命。新活塞用废机油煮是一种热处理方法，称为“时效处理”或“人工稳定处理”，它的目的是消除铸造应力，减少合金的热膨胀。为了使尺寸稳定不再变化，机械性能提高，大多数铝合金活塞在铸成毛坯后和加工前，先进行热处理。如以铜硅铝合金而论，就要求将机油加热至150～160℃，历时10～12h之久；又如硅铝合金则需加热至166～177℃和历时14～18h。至于新活塞用废机油煮比开水煮要好些，原因就在于油的温度可加热至200℃，符合于稳定热处理的要求。