Поршень и цилиндр, в машиностроении — подвижный цилиндр с закрытой головкой (поршень), который перемещается возвратно-поступательно в цилиндрической камере большего размера (цилиндр) под давлением жидкости или против него, как в двигателе или насосе. Цилиндр паровой машины (q.v.) закрыт пластинами с обоих концов, при этом шток, жестко закрепленный на поршне, может проходить через одну из торцевых крышек с помощью сальника и набивки (паронепроницаемого соединения).
Цилиндр двигателя внутреннего сгорания закрыт с одного конца пластиной, называемой головкой, и открыт с другого конца для свободного колебания шатуна, который соединяет поршень с коленчатым валом. В головке цилиндра находятся свечи зажигания в бензиновых двигателях и, как правило, топливные форсунки в дизельных двигателях с воспламенением от сжатия; в большинстве двигателей в головке также расположены клапаны, управляющие впуском свежей топливно-воздушной смеси и выходом сгоревшего топлива.
В большинстве двигателей цилиндры представляют собой гладко отделанные отверстия в главном конструктивном элементе двигателя, называемом блоком, который обычно изготавливается из чугуна или алюминия. В некоторых двигателях цилиндры закрыты гильзами (вкладышами), которые можно заменить при износе. В алюминиевых блоках используются центробежно-литые чугунные гильзы, которые помещаются в форму во время литья алюминия; эти гильзы не подлежат замене, но их можно растачивать.
Поршни обычно оснащены поршневыми кольцами. Это круглые металлические кольца, которые устанавливаются в канавки на стенках поршня и обеспечивают плотное прилегание поршня к цилиндру. Они обеспечивают герметичность, предотвращая утечку сжатых газов вокруг поршня и попадание смазочного масла в камеру сгорания.
Важной характеристикой двигателя внутреннего сгорания является степень сжатия, определяемая как общий объем камеры сгорания при полностью выдвинутом поршне (максимальный объем), деленный на общий объем при полностью сжатом поршне (минимальный объем). На практике фактическая степень сжатия несколько меньше. Более высокие степени сжатия обычно обеспечивают лучшие характеристики двигателя, но для них требуется топливо с лучшими антиблокировочными свойствами.
Со степенью сжатия тесно связана характеристика, известная как рабочий объем, то есть изменение объема камеры сгорания (измеряется в кубических дюймах или кубических сантиметрах), которое происходит при движении поршня из одного крайнего положения в другое. Рабочий объем связан с мощностью двигателя.
