Ёсць шмат фактараў, якія ўплываюць на знос поршневых кольцаў, і часта гэтыя фактары ўзаемазвязаны. Акрамя таго, тып рухавіка і ўмовы выкарыстання адрозніваюцца, і знос поршневага кольцы таксама моцна адрозніваецца. Такім чынам, праблему нельга вырашыць шляхам паляпшэння структуры і матэрыялу самога поршневага кольцы. Можна пачаць наступныя аспекты:

1. Выбірайце матэрыялы з добрымі адпаведнымі характарыстыкамі

З пункту гледжання памяншэння зносу, у якасці матэрыялу для поршневых кольцаў ён павінен мець добрую зносаўстойлівасць і захоўваць алей. Наогул, павінна быць, што першае газавае кольца зношваецца больш, чым іншыя кольцы. Такім чынам, асабліва неабходна выкарыстоўваць матэрыялы, якія добра захоўваюць алейную плёнку без пашкоджання. Адна з прычын, па якой цэніцца чыгун са структурай графіту, заключаецца ў тым, што ён добра захоўвае масла і валодае зносаўстойлівасцю.
Для далейшага павышэння зносаўстойлівасці поршневага кольцы ў чыгун можна дадаваць розныя тыпы і змест легіраваных элементаў. Напрыклад, чыгуннае кольца са сплаву хрому малібдэна і медзі, якое звычайна выкарыстоўваецца ў рухавіках, цяпер мае відавочныя перавагі з пункту гледжання зносаўстойлівасці і захоўвання масла.
Карацей кажучы, матэрыял, які выкарыстоўваецца для поршневага кольца, лепш за ўсё ўтварае разумную зносаўстойлівую структуру з мяккай матрыцы і цвёрдай фазы, так што поршневае кольца лёгка насіць падчас першапачатковай абкаткі і цяжка насіць пасля абкаткі. ст.
Акрамя таго, матэрыял цыліндру, які спалучаецца з поршневым кольцам, таксама аказвае вялікі ўплыў на знос поршневага кольца. Наогул кажучы, знос найменшы, калі розніца цвёрдасці шліфавальнага матэрыялу роўная нулю. Па меры павелічэння розніцы цвёрдасці павялічваецца і знос. Аднак пры выбары матэрыялаў лепш зрабіць так, каб поршневае кольца дасягнула мяжы зносу раней, чым цыліндр, зыходзячы з таго, што дзве часткі маюць найбольшы тэрмін службы. Гэта таму, што замена поршневага кольцы больш эканамічная і прасцейшая, чым замена гільзы цыліндру.
Для абразіўнага зносу, у дадатак да ўліку цвёрдасці, неабходна таксама ўлічваць эластычны эфект матэрыялу поршневага кольца. Матэрыялы з моцнай глейкасцю цяжка зносяцца і валодаюць высокай зносаўстойлівасцю.

2. Паляпшэнне канструктыўнай формы

На працягу дзесяцігоддзяў было ўнесена мноства паляпшэнняў у структуру поршневага кольцы ў краіне і за мяжой, і эфект змены першага газавага кольцы на кальцо з паверхняй ствала з'яўляецца найбольш значным. Паколькі тарцовае кольца ствала мае шэраг пераваг, што тычыцца зносу, незалежна ад таго, рухаецца тарцовае кольца ствала ўверх ці ўніз, змазка можа падняць кольца пад дзеяннем маслянага кліна, каб забяспечыць добрую змазку. Акрамя таго, кальцо паверхні ствала таксама можа пазбегнуць нагрузкі на кант. У цяперашні час тарцовыя кольцы ствала звычайна выкарыстоўваюцца ў якасці першага кольца ва ўдасканаленых дызельных рухавіках, а тарцавыя кольцы ствала часцей выкарыстоўваюцца ў іншых тыпах дызельных рухавікоў.
Што тычыцца маслянага кольца, унутраная распорка з вінтавой спружынай з чыгуннага масла, якое цяпер шырока выкарыстоўваецца дома і за мяжой, мае вялікія перавагі. Гэта маслянае кольца само па сабе вельмі гнуткае і выдатна адаптуецца да дэфармаванай гільзы цыліндру, таму можа падтрымліваць добрую змазку. Змазка зніжае знос.
Для таго, каб паменшыць знос поршневага кольцы, структура папярочнага перасеку групы поршневых кольцаў павінна быць разумна падабрана для падтрымання добрага ўшчыльнення і плёнкі змазачнага алею.
Акрамя таго, для таго, каб паменшыць знос поршневага кольцы, варта разумна спраектаваць структуру гільзы цыліндру і поршня. Напрыклад, гільза цыліндру рухавіка Steyr WD615 мае сеткаватую структуру платформы. У працэсе абкаткі памяншаецца плошча кантакту гільзы цыліндру з поршневым кольцам. , Ён можа падтрымліваць вадкую змазку, і колькасць зносу вельмі малая. Акрамя таго, сетка дзейнічае як рэзервуар для захоўвання алею і паляпшае здольнасць гільзы цыліндру ўтрымліваць змазачны алей. Такім чынам, гэта вельмі выгадна паменшыць знос поршневага кольцы і гільзы цыліндру. Цяпер рухавік звычайна прымае такую ​​форму канструкцыі гільзаў цыліндраў. Каб паменшыць знос верхніх і ніжніх тарцоў поршневага кольцы, тарцы поршневага кольцы і кальцавая канаўка павінны захоўваць належны зазор, каб пазбегнуць празмернай ударнай нагрузкі. Акрамя таго, укладка зносастойкіх гільзаў з аўстенітнага чыгуну ў верхнюю кальцавую канаўку поршня таксама можа паменшыць знос верхніх і ніжніх тарцоў, але гэты метад не патрабуе поўнага прасоўвання, за выключэннем асаблівых выпадкаў. Паколькі яго майстэрства складаней авалодаць, кошт таксама вышэй.

3. Апрацоўка паверхні

Спосаб, які дазваляе істотна знізіць знос поршневага кольцы, заключаецца ў апрацоўцы паверхні. У цяперашні час выкарыстоўваецца мноства метадаў апрацоўкі паверхні. Што тычыцца іх функцый, іх можна абагульніць у наступныя тры катэгорыі:
Палепшыце цвёрдасць паверхні, каб паменшыць абразіўны знос. Гэта значыць, на працоўнай паверхні кольцы ўтвараецца вельмі цвёрды металічны пласт, так што мяккі чыгунны абразіў няпроста ўкараніцца ў паверхню, і зносаўстойлівасць кольцы паляпшаецца. Храмаванне са свабоднымі адтулінамі зараз найбольш шырока выкарыстоўваецца. Храмаваны пласт не толькі мае высокую цвёрдасць (HV800～1000), каэфіцыент трэння вельмі малы, а храмаваны пласт са свабоднымі адтулінамі мае добрую структуру для захоўвання алею, таму можа значна палепшыць зносаўстойлівасць поршневага кольца. . Акрамя таго, у большасці выпадкаў храмаванне мае нізкі кошт, добрую стабільнасць і добрыя характарыстыкі. Такім чынам, усе першыя колцы сучасных аўтамабільных рухавікоў выкарыстоўваюць храмаваныя кольцы, і амаль 100% алейных кольцаў выкарыстоўваюць храмаваныя кольцы. Практыка даказала, што пасля храмавання поршневага кольцы невялікі знос не толькі яго ўласнага, але і іншых поршневых кольцаў і гільзаў цыліндраў, якія не храмаваны.
Для высакахуткасных або палепшаных рухавікоў поршневае кольца павінна быць храмавана не толькі на вонкавай паверхні, але таксама на верхняй і ніжняй кантавых паверхнях, каб паменшыць знос кантавой паверхні. Лепш за ўсё храмаваць вонкавыя паверхні ўсіх груп кольцаў, каб паменшыць знос ўсёй групы поршневых кольцаў.
Палепшыце ёмістасць для захоўвання алею і здольнасць супраць расплаўлення працоўнай паверхні поршневага кольцы, каб прадухіліць расплаўленне і знос. Плёнка змазачнага алею на працоўнай паверхні поршневага кольцы пры высокіх тэмпературах руйнуецца і часам утворыцца сухое трэнне. Калі на паверхню поршневага кольцы нанесці пласт павярхоўнага пакрыцця з назапашвальным алеем і антыплаўленнем, гэта можа паменшыць знос плаўлення і палепшыць прадукцыйнасць кольцы. Ёмістасць цягавага цыліндру. Напыленне малібдэна на поршневае кольца мае надзвычай высокую ўстойлівасць да зносу плаўленнем. З аднаго боку, таму што напылены пласт малібдэна ўяўляе сабой сітаватае пакрыццё структуры захоўвання алею; з іншага боку, тэмпература плаўлення малібдэна адносна высокая (2630°C), і ён усё яшчэ можа эфектыўна працаваць пры сухім трэнні. У гэтым выпадку кальцо з напыленнем малібдэна мае больш высокую ўстойлівасць да зварвання, чым кальцо з храмаваным пакрыццём. Аднак зносаўстойлівасць малібдэнавага напыляльніка горш, чым у храмаванага. Акрамя таго, кошт распыляльнага кольцы з малібдэна вышэй, а трываласць канструкцыі цяжка стабілізаваць. Такім чынам, калі не патрабуецца распыленне малібдэна, лепш за ўсё выкарыстоўваць храмаванне.
Палепшыць апрацоўку паверхні пачатковай абкаткі. Гэты від апрацоўкі паверхні заключаецца ў пакрыцці паверхні поршневага кольцы пластом адпаведнага мяккага і эластычнага далікатнага матэрыялу, так што кольца і выступаючая частка гільзы цыліндру датыкаюцца і паскараюць знос, тым самым скарачаючы перыяд абкаткі і перавесці кольца ў стабільны працоўны стан. . У цяперашні час часцей выкарыстоўваецца фасфатаванне. На паверхні поршневага кольцы ўтворыцца фасфатуючая плёнка з мяккай тэкстурай, якая лёгка сціраецца. Паколькі апрацоўка фасфатаваннем патрабуе простага абсталявання, зручнай працы, нізкай кошту і высокай эфектыўнасці, яна звычайна выкарыстоўваецца ў працэсе апрацоўкі поршневых кольцаў невялікіх рухавікоў. Акрамя таго, апрацоўка луджаннем і акісленнем таксама можа палепшыць першапачатковую абкатку.
Пры апрацоўцы паверхні поршневых кольцаў найбольш часта выкарыстоўваюцца метады храмавання і малібдэнавага напылення. Акрамя таго, у залежнасці ад тыпу рухавіка, структуры, выкарыстання і ўмоў працы таксама выкарыстоўваюцца іншыя метады апрацоўкі паверхні, такія як апрацоўка мяккім азатаваннем, апрацоўка вулканізацыяй і напаўненне аксідам жалеза.