活塞裂开或碎掉主要是高温高压下材料失效和冷却不足导致的。高温会让金属膨胀变形，高压会让结构承受不住，时间久了就会出裂纹。冷却水不够的话，活塞温度飙升，材料强度直接掉下来，轻则裂开重则碎成渣。

高温长时间工作导致金属疲劳，持续高温下金属内部结构会逐渐扭曲变形，当温度超过500摄氏度时，活塞的合金层开始出现微裂纹。比如汽车发动机活塞在连续运转2小时后，温度可能从正常300℃飙到600℃，这时候合金强度会下降40%以上。高压环境下，活塞承受的应力每增加100MPa，裂纹扩展速度就翻倍，比如柴油发动机活塞在200MPa压力下，裂纹每小时能延伸0.5毫米。冷却水不足时，活塞表面温度每分钟上升5℃，连续3分钟就会让材料脆性增加，这时候裂纹会像蜘蛛网一样快速蔓延。实验数据显示，冷却时间延迟10秒，活塞碎裂概率就提升3倍，去年某型号柴油机因为冷却系统堵塞，导致87%的故障活塞存在超过2毫米的贯穿裂纹。