Поршни такого типа применяются практически на всех современных четырехтактных дизелях, и размеры их могут изменяться от минимальных для маломощных высокооборотных двигателей до 600 мм для мощных среднеоборотных машин.

Среднеоборотные двигатели современной конструкции имеют композитные поршни, собранные из тонкостенной головки из нержавеющей стали и направляющей или тронка из алюминиевых сплавов. Это составляет прочную и легкую конструкцию, обладающую высокой прочностью и коррозионной сойкостью при высоких температурах и низкими значениями инерционных потерь. Стальная головка может быть литой или кованой, форма ее должна обеспечивать достаточную поверхность теплообмена для эффективного охлаждения. Внутреняя поверхность поршня охлаждается разбрызгиванием масла, естественно вытекающего из зазоров рамовых и мотылевых подшипников, а также прицельной подачей струи масла на нагретые поверхности через специальные отверстия в верхней головке шатуна в определенных положениях головного подшипника. Дренаж отработавшего масла в картер осуществляется самотеком по системе каналов внутри тронковой части поршня.

Компрессионные поршневые кольца размещают в канавках на цилиндрической поверхности стальной головки. Боковые поверхности канавок цементируют или закаливают для повышения износостойкости. Днище поршня может быть вогнутым для образования достаточного объема камеры сгорания, в которой должны разместиться все впускные и выпускные клапана, открытые одновременно при продувке. Для крепления направляющей поршня или тронка к стальной головке применяются несколько предварительно напряженных болтов или шпилек.

Тронк изготавливается литьем из кремний-алюминиевых сплавов (силумины) с отлитыми заодно бобышками для поршневого пальца. Наружная поврхность тронка должна иметь овальную форму для компенсации неравномерного термического расширения бобышек. Длина тронка должна быть достаточной для эффективного распределения бокового усилия на поверхность втулки. На верхней части тронка устанавливаются маслосъемные кольца для удаления излишней смазки, поступающей на зеркало цилиндра из картера.

Поршни двигателей небольшой мощности изготавливаются целиком из литейного серого или ковкого чугуна, обладающего достаточной прочностью и износостойкостью при невысоком термическом расширении.

В целях экономии поршни из алюминиевых сплавов выполняют цельнолитыми вместе с тронком. Они обладают малой инерцией и имеют удовлетворительные показатели прочности и износостойкости при средних нагрузках. Для снижения износа кольцевых канавок применяют плакирование твердыми сплавами, особенно для верхних компрессионных колец, работающих в более тяжелых условиях повышенных температур и коррозии. Высокий коэффициент термического расширения легких сплавов требует увеличение зазора между поршнем и зеркалом цилиндра. Эти поршни не используются при сжигании тяжелых топлив, так как их прочность, коррозионная стойкость и устойчивость к абразивному износу сильно уменьшаются с повышением температуры.

На рисунке ниже показан разрез композитного тронкового поршня, установленного на двигателе MAN-B&W 58/64. Он имеет цельнокованую тонкостенную головку из легированной стали, которая соединяется удлиненными шпильками со штампованным тронком из алюминиевого сплава. Канавки компрессионных поршневых колец цементированы на достаточную глубину, обеспечивающую возможность их шлифовки при ремонте.

Три компрессионных кольца расположены на головке поршня, из которых верхнее упрочнено плазменным напылением, а нижние – хромированием. Маслосъемное кольцо размещается на верхней части тронка.

Поршень охлаждается маслом по методу разбрызгивания. Масло поступает из отверстия в верхней головке шатуна, прикрытого подпружиненной крышкой, в центральную полость головки, охлаждая днище. Затем по высверленным каналам оно проходит к полостям, расположенным сзади кольцевых канавок, и по дренажным отверстиям стекает обратно в картер.