因為活塞是發動機的一個重要的組成元件，直接影響到發動機的效能。其外形對系統的燃油經濟性，壽命，可靠性，排放及躁聲等指標有很大的影響。活塞設計成這樣的外形，可以將發動機工作時由熱膨脹等因素產生的變形沿活塞銷軸方向擴充套件，使其與氣缸壁更好的貼合，減少縫隙，衝擊，降低發動機的噪音。還有就是減小磨損，提高活塞的工作效能及壽命。

其他方面不太懂，也不敢瞎掰，僅從個人理解說一點點吧：我覺得可以從幾何跟物理兩個方面進行基本參考。

幾何：對於相等橫截面積的不同形狀而言（如矩形、橢圓、圓形、多邊形等），周長最短的是圓形。對應到氣缸活塞來說，在限定氣缸容積（缸徑與行程）並滿足機械結構強度的前提下，截面為圓形的氣缸對應的發動機個頭最小（或最合理）。

物理：發動機工作時，活塞與氣缸接觸面產生摩擦，在這個過程中他們接觸面之間的應力越均勻對二者的壽命（包括髮動機穩定性）越好。相比各種幾何機構，唯有圓形結構在邊界相互產生的應力最均勻，潤滑及密封更理想。

其他常識：氣缸內部是一個高壓高溫的工作部件，根據力學常識，相比其他形狀而言圓形結構承受壓力的能力最強，相對最安全，最節省材料。

不是標準的圓柱，由於活塞銷處的厚度較大，膨脹量也較大；為彌補升溫後活塞銷處膨脹過大，一般將活塞做成橢圓型；長軸為裙部方向，短軸為活塞銷方向