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活塞、活塞環
活塞頂面與汽缸頭之間形成燃燒室，因此活塞必須承受來自引擎燃燒后產生的熱和爆發力。油氣燃燒所產生的熱由活塞的頂部所吸收，并傳至汽缸壁，而燃燒后氣體膨脹所產生的力量也必須經由活塞來吸收，活塞會把燃燒氣體壓力及慣性力經由連桿傳到曲軸上，利用連桿的作用將活塞的線性往復運動轉換曲軸的旋轉運動。在轉換的過程中除了在上死點與下死點之外，活塞會對對汽缸滑移產生一個側推力。 活塞環是曲軸箱和汽缸間的屏障。以機能來分，活塞環分為氣環和油環兩種，普通引擎每個活塞各有1~2個氣環及油環。活塞環能維持汽缸內的氣密性，使汽缸與曲軸箱隔絕開來，讓燃燒室的氣體壓力不致流失，并能避免未完全燃燒的油氣對曲軸箱內的機油造成污染及劣化。它能經由與汽缸壁的接觸把活塞所受的熱傳至汽缸壁、水套，更重要的是它能防止過多的機油進入燃燒室，并讓機油均勻的涂滿汽缸壁。 引擎運轉時產生的熱越多表示所爆發的力量也越大，這些熱量也對高性能引擎造成問題。現代的活塞設計主要有鑄造和鍛造兩種，而鑄造又比鍛造來得簡單便宜，但卻無法如鍛造活塞承受較大的熱度和壓力。通常改裝廠在設計鍛造活塞時，都會同時利用改變活塞頂部的形狀來達到提高壓縮比的目的，但問題是選擇鍛造活塞時多少的壓縮比才是適當的。以汽油引擎來說，壓縮比超過12.5:1時燃燒效率就不容易再提升。 利用活塞頂部的形狀改變來提高壓縮比時，隨著壓縮比的提高會使汽缸頂部燃燒室的空間變小，活塞頂部的銳角和凸出都可能導致爆震的發生。對高壓縮比活塞來說，由于必須保留汽門做動所需的空間，因此會在活塞頂部切出汽門邊緣形狀的凹槽，如果沒有這個凹槽，當活塞到達上死點時可能就會打到汽門，因此改裝了高壓縮比活塞后對汽門動作精確度的要求就必須非常嚴格。這凹槽的大小也必須配合凸輪軸及汽門搖臂的改裝而改變。 不銹鋼及特殊合金的活塞環已廣泛應用在賽車及改裝套件市場，這些特殊設計的合金活塞環可以在活塞往上行時釋放壓力，但在往下爆發行程時卻能保持密閉的狀態以維持壓力，這種活塞環雖然貴但是卻能有效的提高引擎效率。 由于活塞與活塞環都必須在高溫、高壓、高速及臨界潤滑的狀態下工作，因此長久以來改裝廠都為了提供最佳設計而努力，但引擎的性能是所有機件整合的結果，因此選擇活塞套件時必須考量凸輪軸的正時角度、供由系統的配合才能找出最佳搭配組合。
活塞連桿
活塞連桿最基本的功能是連結活塞和曲軸，把直線的活塞運動轉換成曲軸的旋轉運動。在引擎轉時連桿會承受油氣燃燒產生的爆發力，這個爆發力會使連桿有扭曲的趨勢，連桿也是所有引擎組件中承受負荷最大的組件。 由于連桿是把活塞的直線運動轉換成曲軸的旋轉運動，因此在活塞上下運轉時連桿會不斷的加速及減速，尤其在活塞抵達上死點時連桿的動方向會由往上突然減速至停止，并立刻改變運動方向，這是最容易造成連桿損害的。在爆發行程時，燃燒產生的高壓氣體可變成連桿運動的緩沖，插銷、波斯（Bolts）所承受的負荷也會減輕。但是在排氣行程的時候活塞、活塞環、插銷及連桿本身的部份重量所造成的慣性力都會加諸在插銷及波斯之上，如果這時連桿出了問題那下場就是你的引擎要進廠大修了。 現在的賽車引擎大多使用鍛造的合金連桿，連桿的品質關系著引擎的可靠度，但是卻無法以肉眼檢視連桿的品質或瑕疵，必須以特殊的非破壞檢驗或X光做檢測，這是選購及改裝連桿時最大隱憂。連桿各項尺寸精密度的要求會隨著壓縮比及運轉轉速的提高而提高，即使僅是千分之幾吋的尺寸誤差在高轉速時都會造成活塞間隙明顯的變化。如果用了強度不足的鋁合金連桿，在高轉速時由于慣性作用會使連桿長度變長，造成引擎的損害或是壓縮比的增加。 在活塞連桿的組件中對于尺寸要求最嚴格的當屬連桿軸承（也就是俗稱的波斯），這也是最可能導致連桿損害的組件。所以對賽車或高性能引擎來說，應該盡可能的使用最高品質的軸承，以確保引擎的可靠度。
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