图1 到2014年时，KS Kolbenschmidt公司和马勒公司的钢质活塞将用于轿车生产中了，那时马勒公司将可能每年为大众公司提供上百万个钢质活塞，KS Kolbenschmidt公司也将可能为宝马公司发动机提供性能强大的钢质活塞

在发动机中采用钢制活塞，并结合轻结构的设计，可以比铝合金材料的活塞重量更轻，性能更好。

在柴油发动机中，活塞在工作时通常需要承受高达20 MPa的爆发压力，这是铝合金材质的活塞所不能承受的。因此，现在载货汽车的高增压比的发动机中已经开始使用钢质活塞了，而且，一些装配柴油机的小型汽车也亦步亦趋。预计到2014年，KS Kolbenschmidt公司和马勒公司都将开始钢质活塞的大批量生产。

优化结构，扬长避短

钢材能够承受更高的工作压力和温度，也比铝合金有着更好的刚性，但在重量方面却没有优势。不过钢材的强度很高，因此活塞的压缩部位的高度，即从活塞销中心到活塞顶部的高度尺寸可以减小，活塞的壁厚也可以减薄。

降低整个活塞的高度尺寸是非常有益的。在传统的发动机中，使用钢质活塞时，设计师们可以使用加长连杆，这样，在发动机工作时连杆摆动的角度就减小了，从而也减少了侧向分力，减少了磨擦。而且，对于发动机生产厂家来说，可以设计全新的缸盖，更可靠、更轻，并且摩擦更小。

图2 新型钢质活塞的整体长度尺寸可以更短一些

钢质活塞的另一大优点是其热膨胀系数小。大多数柴油发动机的机体使用的都是铸铁材料，铝合金活塞的“膨胀量”会大于它周围的缸套，从而带来很大的摩擦力。而在铸铁机体和钢质活塞之间则不存在这样的问题。

新的挑战

但钢质活塞到底能不能在铝合金机体的发动机中使用呢？Kolbenschmidt公司称这将会产生较大的噪声。另一个问题是，钢材的导热性能不如铝合金材料好，因此，设计师在钢质活塞设计时应特别注意钢质活塞的散热问题，还需要特别注意对燃烧温度进行监控。

结语

活塞材料的转变会给油耗带来怎样的影响呢？在这一问题上，不同生产厂家给出的答案似乎完全不同。KS Kolbenschmidt公司认为，由于摩擦力的减少从而可以节约3%的燃料，而马勒公司称其Topweld活塞可以节油5%。