尽管过共晶型Al-Si合金用做汽车发动机活塞材料的优越性已被国内外的实践所证明，国内开发的Al-23%Si(AC9A)活塞材料性能指标为δb(25℃)>260MPa，δb(300℃)>150MPa，HB=110-125，a≤18×10-6℃。但是，目前过共晶Al-Si合金在工业上应用过程中面临着两大问题：(1)初晶硅的细化；(2)切削性能的改善。过共晶型活塞材料如何对合金进行变质处理细化初晶硅，目前公开报道的变质方法有如下方案：1)单元变质剂：赤P或P-Cu．合金；2)二元变质剂：①P-Cu+RE；②P-Cu+S；③P-Cu+Ba；④P2S6+Na-Cl；3)多元变质剂：①赤P+KCl+K2TiF6；②(NaPO3)6+KCl+Na2SiF6；③NaPO3+V2O5+A12O3+SrCl；④赤P+KCl+K2TiF6+RE。上述变质方法各有利弊，仍需要进一步研究。而过共晶Al-Si合金存在的另一问题是：Si含量超过20％时合金的切削加工性能较差。加工刀具极易磨损，此问题至今尚未很好地解决。因此，该类合金除特殊需要如高速摩托、赛车活塞外很少使用。
2.3 活塞结构介绍
构造：活塞可分为三部分，活塞顶部、活塞头部和活塞裙部。
1. 活塞顶部（图2）
活塞顶部承受气体压力，它是燃烧室的组成部分，其形状、位置、大小都和燃烧室的具体形式有关，都是为满足可燃混合气形成和燃烧的要求，其顶部形状可分为四大类，平顶活塞、凸顶活塞、凹顶活塞和成型顶活塞。
图2
平顶活塞顶部是一个平面，结构简单，制造容易，受热面积小，顶部应力分布较为均匀，一般用在汽油机上，柴油机很少采用。凸顶活塞顶部凸起呈球顶形，其顶部强度高，起导向作用，有利于改善换气过程，二行程汽油机常采用凸顶活塞。凹顶活塞顶部呈凹陷形，凹坑的形状和位置必须有利于可燃混合气的燃烧，有双涡流凹坑、球形凹坑、U形凹坑等等。
2.活塞头部
活塞头部指第一道活塞环槽到活塞销孔以上部分。它有数道环槽，用以安装活塞环，起密封作用，又称为防漏部。柴油机压缩比高，一般有四道环槽，上部三道安装气环，下部安装油环。汽油机一般有三道环槽，其中有两道气环槽和一道油环槽，在油环槽底面上钻有许多径向小孔，使被油环从气缸壁上刮下的机油经过这些小孔流回油底壳。第一道环槽工作条件最恶劣，一般应离顶部较远些。
活塞顶部吸收的热量主要也是经过防漏部通过活塞环传给气缸壁，再由冷却水传出去。总之，活塞头部的作用除了用来安装活塞环外，还有密封作用和传热作用，与活塞环一起密封气缸，防止可燃混合气漏到曲轴箱内，同时还将(70～80)%的热量通过活塞环传给气缸壁。
3.活塞裙部
活塞裙部指从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，它包括装活塞销的销座孔。活塞裙部对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力。裙部的长短取决于侧压力的大小和活塞直径。所谓侧压力是指在压缩行程和作功行程中，作用在活塞顶部的气体压力的水平分力使活塞压向气缸壁。压缩行程和作功行程气体的侧压力方向正好相反，由于燃烧压力大大高于压缩压力，所以，作功行程中的侧压力也大大高于压缩行程中的侧压力（图3）。活塞裙部承受侧压力的两个侧面称为推力面，它们处于与活塞销轴线相垂直的方向上。
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