一辆已经行驶6.3万km的国产125 mL摩托车在更换了活塞后，气缸内发出异响。分解发动机检查，发现活塞裙部有严重的敲击痕迹。使用塞尺片插入活塞与气缸间，间隙为0.035～0.040 mm，气缸筒尺寸也基本正常，仔细检查发现，在与活塞裙部相对应的部位有明显的敲击痕迹（见图1）（活塞裙部正常的磨损痕迹如图2所示），初步判断是活塞与气缸的间隙偏大造成异响故障。更换新活塞，重新与气缸进行配组，其间隙约为0.02 mm。按照正规作业规范要求，精心组装发动机，磨合发动机500 km。1个多月后，用户反映，摩托车车速在50～70 km/h下，发动机声响基本正常，但只要摩托车车速达到7 5 km/h以上时，就会出现胀缸现象，摩托车速度下降后又恢复正常。



    维修人员骑乘摩托车行驶约5 km，验证了用户的说法，确认有胀缸现象存在。维修人员再次分解发动机，仔细检查活塞裙部和气缸筒，确实有胀缸痕迹存在（见图3）。反复思考维修过程，活塞与气缸间隙稍大一点，就有异常敲缸声，间隙稍微小一点，又出现胀缸。

    由机械原理得知，活塞裙部（见图4、图5）是指最下面1道环槽（指油环槽）至活塞底面的圆柱部分，其作用是当活塞在气缸中往复运动时担任导向作用和承受侧压力。活塞在非工作状态下与其工作在受力、受热状态下是不一样的。活塞在工作状态下，由于受力和受热，沿活塞销方向上的活塞尺寸变形量增大，而沿垂直于活塞销方向上的变形量小。因此，为抵消和适应其热变形，确保工作时活塞的外形是圆柱形，以与气缸内壁相适应，并有合适的配合间隙。所以，在非工作状态下，即从轴线方向看，活塞头部的尺寸小些，而裙部的尺寸略大些；活塞的横断面（即圆柱截面）以长轴垂直于活塞销轴线方向看应呈椭圆形（见图6）。一般活塞的横断面长短相差0.08～0.25 mm，而头部和裙部则相差0.25～0.35 mm，转速超过10 000 r/min的高速发动机的活塞头部和裙部相差0.40 mm。因此，从外观上看，活塞轴线方向即为锥形或是桶形。因热胀冷缩的缘故，桶的最大直径处：冷态时，应在销孔中心线偏下一点；而热态时，最大直径处会上移到活塞销中心线附近，所以被称为中凸活塞或桶形活塞。在试验中发现，经长期使用的活塞裙部自然磨合成桶形，可与气缸壁形成较狭形的密封带和有利的楔形油膜，还有利于缓冲活塞在气缸内横向运动中的撞击。

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