通过试验测量和模拟计算等方法，针对低散热柴油机燃烧室零件选材结构设计和冷却方式以及壁温上升对柴油机工作过程和性能指标的影响等方面开展了研究工作。低散热柴油机燃烧室零件设计材料选择柴油机燃烧室零件由于工作条件恶劣，因此，对材料的要求较高。考虑到制造成本，活塞由于受往复惯性力的限制多采用铝合金。对于一些中低速增压柴油机，由于机械负荷和热负荷较高，采用了合金铸铁活塞。不同的材料具有不同的导热系数和耐高温性能，由于材料热强度的限制，铝合金活塞zui高温度通常小于灰铸铁气缸盖zui高温度通常小于合金铸铁活塞的zui高温度小于45。
研究表明对于自然吸气式柴油机，隔热难以取得显著的性能改善对于废气涡轮增压柴油机，由于隔热后废气能量增加，通过废气涡轮增压器可以提高增压压力，以补偿由于壁温升高引起的充气量下降。因此，燃烧室隔热后使柴油机性能得以提高对于复合涡轮增压柴油机，隔热后，性能提高的潜力更大。此外，隔热柴油机燃烧室壁温上升会引起缸内传热和燃烧过程发生变化，这一领域的研究得出不少新的观点，它们对低散热柴油机燃烧室零件的设计具有深刻的影响。
