Отмеченное обстоятельство заставило отказаться от конструкции поршня с ребрами. Ребра были заменены утолщением стенки над бобышками; были увеличены радиусы перехода от стакана к днищу. Одновременно с этим был изменен режим термической обработки: вместо закалки с низким отпуском (режим Т6) введено искусственное старение при температуре 210± ±5 °С в течение 12 ч с последующим охлаждением на воздухе (режим Т1).
О влиянии конструкции поршня и режима термической обработки на остаточные литейные напряжения свидетельствуют данные. В конструкции поршня без ребер при одинаковой термической обработке максимальные остаточные напряжения снизились более чем в 2 раза. Термическая обработка по режиму Т1 снизила остаточные напряжения до такого уровня, когда они практически уже не оказывают никакого влияния на прочность поршня.
Целесообразность перехода к конструкции поршня без ребер подтверждается результатами измерения напряжений от сил давления газов. По данным измерений максимальные напряжения снизились с 1100 до 820 кГ/см2 частично из-за увеличения площади поперечного сечения и уменьшения концентрации напряжений в этом месте.
Одним из расчетных сечений поршня является сечение по канавке под верхнее маслосъемное кольцо, прочность которого определяется средними напряжениями, полученными делением сил, действующих на днище, на величину площади поперечного сечения. Этот расчет очень условный, так как действительное распределение напряжений в сечении по канавке под верхнее маслосъемное кольцо очень неравномерно. Основная часть нагрузки, действующей на днище поршня, воспринимается участками стенки, расположенными непосредственно над бобышками; поэтому максимальные напряжения возникают в сечении поршня, проходящем через ось поршневого пальца. По величине максимального напряжения в сечении по канавке можно определить концентрацию напряжений, вызванную сосредоточенным приложением силы со стороны поршневого пальца: