Тепловое состояние поршня определяет требования к механическим свойствам материала, величину монтажного зазора между поршнем и гильзой и форму профиля поршня по высоте и в поперечных сечениях. Следствием нарушения нормального теплового состояния обычно бывают такие неприятности, как закоксовывание поршневых колец, разрушение перемычек между канавками поршневых колец и ухудшение наполнения цилиндра.
В связи с интенсивным силовым и тепловым воздействием, поршень является очень напряженной деталью, для расчета которой пока не существует достаточно Надежных методов Конструкция поршня и режим термической обработки предопределяют в некоторых случаях возможность появления больших дополнительных напряжений в отливке. В этих условиях особую важность приобретают экспериментальные исследования напряжений и температурного поля поршня.
Первоначально на двигателях СМД-7 применялись поршни облегченной конструкции с тонкими литыми ребрами, связывающими бобышки с днищем. Поршень отливался в металлический кокиль и подвергался термической обработке.
Из-за недостаточной технологичности такой конструкции в поршне при отливке и термообработке появлялись трещины, что приводило к обрыву поршней. Разрушение поршней начиналось !от литейных и закалочных трещин на ребрах и распространялось вдоль канавки под верхнее маслосъемное кольцо.
Литейные трещины в ребрах являются следствием высоких остаточных напряжений, величина которых во многих случаях была близка к Пределу прочности алюминиевого сплава.