Piston pada mesin memiliki fungsi utama sebagai pengubah volume silinder. Apa tujuan pengubahan volume tersebut ? Kalau anda sudah memahami prinsip kerja mesin kendaraan, anda akan tahu bahwa mesin dapat menghasilkan power dari adanya proses pembakaran. Untuk menjalankan siklus pembakaran tersebut, harus ada proses-proses seperti pemasukan bahan (udara dan bensin), langkah kompresi, langkah pembakaran dan langkah pembuangan gas sisa pembakaran. Ternyata keempat proses ini dapat dijalankan pada satu komponen melalui bantuan piston. Karena kalau dibahas lebih detail, fungsi piston memang ada empat:
1. Menghisap udara kedalam silinder
Pertama, piston dapat menghisap material pembakaran dari luar supaya masuk kedalam silinder. Piston hanya tinggal bergerak dari TMA (titik mati atas) ke TMB saat langkah hisap, maka otomatis akan terjadi pembesaran volume silinder. Pembesaran volume tersebut akan menyedot material pembakaran (udara dan bensin) yang sudah terkumpul didalam intake manifold masuk ke silinder.
2. Mengkompresi material didalam silinder
Piston juga berfungsi untuk mengkompresi atau menekan material pembakaran yang sebelumnya sudah terhisap supaya lebih mudah terbakar dan daya pembakarannya lebih besar. Anda tahu pada siklus mesin 4 tak, seusai langkah hisap itu langkah kompresi. Untuk menjalankan langkah kompresi maka piston bergerak dari TMB ke TMA dalam kondisi semua katup tertutup. Ini akan menyebabkan pengecilan volume silinder, tapi didalam silinder itu terdapat material pembakaran. Sehingga material pembakaran didalam silinder akan terkompres. Ini akan memudahkan proses pembakaran dan memperbesar daya hasil pembakaran.
3. Mengkonversi daya ekpansi pembakaran menjadi gerakan energi mekanik
Selanjutnya, piston juga berfungsi untuk mengubah energi ekpansi menjadi energi mekanik yang bisa dilihat oleh mata.
Caranya, ketika diakhir langkah kompresi maka harusnya busi menyala dan pembakaran terjadi. Pembakaran itu menghasilkan ledakan didalam silinder, hasil dari ledakan itu berupa panas, energi ekpansi dan gas sisa pembakaran. Yang digunakan sebagai daya mesin adalah energi ekpansinya, namun daya ekpansi ini bentuknya masih belum terlihat sehingga supaya bisa digunakan harus diubah menjadi energi mekanik. Piston yang sebelumnya berada pada posisi TMA akan terdorong oleh energi ekpansi tersebut. Sehingga piston terhempas ke TMB. Itulah proses perubahan energi dari energi ekpansi pembakaran menjadi energi mekanik piston.
4. Mendorong gas sisa pembakaran keluar
Terakhir, setelah piston terhempas ke TMB piston akan kembali bergerak ke TMA karena ada mekanisme engkol yang membelokan energi yang didapat piston supaya kembali bergerak keatas. Saat piston bergerak ke TMA, terjadi pengecilan volume silinder. Saat ini katup buang terbuka sehingga gas buang dapat terdorong keluar.
Piston harus ringan, karena piston ini hanya media untuk menjalankan siklus mesin. Kalau bobot piston berat maka energi pembakaran lebih banyak terserap untuk menggerakan piston sendiri sehingga power mesin akan lemah. Tahan terhadap daya ekpansi/ledakan, mungkin anda tidak menyangka kalau didalam mesin itu terjadi ledakan secara terus-menerus. Hal itu karena memang piston mampu menahan ledakan tersebut dan mengkonversi semua energinya ke energi mekanik. sehingga tidak daya ledak yang bocor keluar mesin. Tidak fleksibel dan tahan pemuaian, piston memang terbuat dari logam dan sifat logam itu memuai apabila terkena panas apalagi didalam silinder, pembakaran dapat menghasilkan panas yang tinggi. Oleh karena itu sebuah piston harus dibuat dengan campuran logam-logam khusus supaya memiliki pemuaian yang sangat minim dan tidak fleksibel.
Mengapa piston bisa bergerak namun tidak bocor?Ring piston adalah kunci mengapa piston bisa bergerak dengan ringan didalam silinder dan dapat menahan daya ekpansi pembakaran supaya tidak bocor keluar. Ring piston merupakan plat tipis yang merapatkan celah antara piston dan blok silinder sehingga tidak ada kebocoran pada piston. Sebenarnya, piston dan blok silinder itu tidak bergesekan. Hal itu menjadi jawaban mengapa piston bisa bergerak dengan ringan, ada beberapa alasan yang pertama adalah celah piston dan blok silinder itu terlihat besar. Ring piston akan menahan posisi piston supaya tidak bergesekan dengan blok silinder. Hal ini karena ring pistonlah yang sebenarnya bergesekan secara langsung dengan blok silinder. Sehingga anda sering mendengar ring piston aus namun jarang mendengar piston aus.