Existuje mnoho faktorů, které ovlivňují opotřebení pístních kroužků a tyto faktory se často prolínají. Kromě toho se liší typ motoru a podmínky použití a velmi odlišné je také opotřebení pístního kroužku. Problém tedy nelze vyřešit zlepšením struktury a materiálu samotného pístního kroužku. Lze začít s následujícími aspekty:

1. Vyberte materiály s dobrým odpovídajícím výkonem

Pokud jde o snížení opotřebení, jako materiál pro pístní kroužky musí mít nejprve dobrou odolnost proti opotřebení a akumulaci oleje. Obecně řečeno, musí se stát, že první plynový kroužek se opotřebovává více než ostatní kroužky. Proto je zvláště nutné používat materiály, které dobře udržují olejový film bez poškození. Jedním z důvodů, proč je litina s grafitovou strukturou ceněna, je dobrá akumulace oleje a odolnost proti opotřebení.
Pro další zlepšení odolnosti pístního kroužku proti opotřebení lze do litiny přidávat různé typy a obsahy slitinových prvků. Například litinový kroužek ze slitiny chrom-molybden a měď běžně používaný v motorech má nyní zjevné výhody, pokud jde o odolnost proti opotřebení a skladování oleje.
Stručně řečeno, materiál použitý pro pístní kroužek je nejlepší, aby vytvořil přiměřeně odolnou strukturu měkké matrice a tvrdé fáze, takže pístní kroužek se snadno opotřebovává během počátečního záběhu a obtížně se opotřebovává po záběhu. v.
Kromě toho má velký vliv na opotřebení pístního kroužku také materiál válce slícovaný s pístním kroužkem. Obecně řečeno, opotřebení je nejmenší, když je rozdíl tvrdosti brusného materiálu nulový. S rostoucím rozdílem tvrdosti se zvyšuje i opotřebení. Při výběru materiálů je však nejlepší, aby pístní kroužek dosáhl hranice opotřebení dříve než válec za předpokladu, že obě části mají nejdelší životnost. Výměna pístního kroužku je totiž ekonomičtější a jednodušší než výměna vložky válce.
U abrazivního opotřebení je třeba kromě tvrdosti vzít v úvahu také elastický účinek materiálu pístního kroužku. Materiály se silnou houževnatostí se obtížně opotřebovávají a mají vysokou odolnost proti opotřebení.

2. Zlepšení tvaru konstrukce

Po desetiletí byla provedena mnohá vylepšení struktury pístního kroužku doma i v zahraničí a nejvýraznější je vliv změny prvního plynového kroužku na kroužek na povrchu sudu. Protože kroužek čela hlavně má řadu výhod, pokud jde o opotřebení, bez ohledu na to, zda se kroužek čela válce pohybuje nahoru nebo dolů, může mazací olej zvednout kroužek působením olejového klínu, aby se zajistilo dobré mazání. Kromě toho může prstenec povrchu hlavně zabránit zatížení hrany. V současné době se jako první kroužek u vylepšených dieselových motorů běžně používají kroužky čela hlavně a kroužky čela hlavně se častěji používají u jiných typů dieselových motorů.
Pokud jde o olejový kroužek, velké výhody má dnes již běžně používaný litinový olejový kroužek vnitřní vzpěry vinuté pružiny doma i v zahraničí. Tento olejový kroužek je sám o sobě velmi pružný a má vynikající přizpůsobivost deformované vložce válce, takže se dobře udržuje. Mazání snižuje opotřebení.
Aby se snížilo opotřebení pístního kroužku, musí být struktura průřezu skupiny pístních kroužků přiměřeně přizpůsobena, aby se zachovalo dobré těsnění a film mazacího oleje.
Kromě toho, aby se snížilo opotřebení pístního kroužku, měla by být konstrukce vložky válce a pístu rozumně navržena. Například vložka válců motoru Steyr WD615 využívá síťovou strukturu platformy. Během procesu záběhu se zmenší kontaktní plocha mezi vložkou válce a pístním kroužkem. , Může udržovat tekuté mazání a množství opotřebení je velmi malé. Kromě toho síťka funguje jako zásobní nádrž oleje a zlepšuje schopnost vložky válce zadržovat mazací olej. Proto je velmi výhodné snížit opotřebení pístního kroužku a vložky válce. Nyní motor obecně přijímá tento druh tvaru struktury vložky válců. Aby se snížilo opotřebení horních a spodních koncových ploch pístního kroužku, koncové plochy pístního kroužku a drážky kroužku by si měly udržovat správnou vůli, aby se zabránilo nadměrnému rázovému zatížení. Kromě toho může vkládání vložek z austenitické litiny odolných proti opotřebení do horní prstencové drážky pístu také snížit opotřebení horních a spodních koncových čel, ale tento způsob není třeba až na zvláštní okolnosti plně podporovat. Protože jeho řemeslo je náročnější na zvládnutí, jsou také vyšší náklady.

3. Povrchová úprava

Metodou, která může výrazně snížit opotřebení pístního kroužku, je provedení povrchové úpravy. V současnosti se používá mnoho metod povrchové úpravy. Pokud jde o jejich funkce, lze je shrnout do následujících tří kategorií:
Zlepšete tvrdost povrchu pro snížení abrazivního opotřebení. To znamená, že na pracovním povrchu prstence se vytvoří velmi tvrdá kovová vrstva, takže měkké litinové brusivo není snadné zabudovat do povrchu a zlepší se odolnost prstence proti opotřebení. Nyní se nejvíce používá chromování s volnými otvory. Pochromovaná vrstva má nejen vysokou tvrdost (HV800～1000), koeficient tření je velmi malý a chromová vrstva s volnými otvory má dobrou strukturu ukládání oleje, takže může výrazně zlepšit odolnost pístního kroužku proti opotřebení. . Kromě toho má chromování ve většině případů nízkou cenu, dobrou stabilitu a dobrý výkon. Proto všechny první kroužky moderních automobilových motorů používají pochromované kroužky a téměř 100 % olejových kroužků používá pochromované kroužky. Praxe prokázala, že po chromování pístního kroužku je malé nejen jeho opotřebení, ale je malé i opotřebení ostatních pístních kroužků a vložek válců, které nejsou chromované.
U vysokootáčkových nebo vylepšených motorů by pístní kroužek neměl být pochromován pouze na vnějším povrchu, ale také na horním a spodním koncovém povrchu, aby se snížilo opotřebení koncového povrchu. Pro snížení opotřebení celé skupiny pístních kroužků je nejlepší použít všechny chromované vnější povrchy všech skupin kroužků.
Zlepšete kapacitu akumulace oleje a schopnost proti tavení pracovního povrchu pístního kroužku, aby se zabránilo roztavení a opotřebení. Film mazacího oleje na pracovní ploše pístního kroužku se při vysokých teplotách ničí a někdy vzniká suché tření. Pokud je na povrch pístního kroužku aplikována vrstva povrchového povlaku s akumulačním olejem a antifúzním prostředkem, může to snížit opotřebení fúzí a zlepšit výkon kroužku. Vytáhněte objem válce. Nástřik molybdenu na pístní kroužek má extrémně vysokou odolnost proti opotřebení fúzí. Na jedné straně proto, že nastříkaná molybdenová vrstva je porézní povlak struktury akumulující olej; na druhé straně je bod tání molybdenu relativně vysoký (2630 °C) a stále může účinně pracovat při suchém tření. V tomto případě má kroužek stříkaný molybdenem vyšší odolnost proti přivaření než kroužek chromovaný. Odolnost proti opotřebení molybdenového stříkacího kroužku je však horší než u chromovaného kroužku. Kromě toho jsou náklady na molybdenový rozprašovací prstenec vyšší a strukturální pevnost se obtížně stabilizuje. Pokud tedy není nutný nástřik molybdenem, je nejlepší použít chromování.
Zlepšit povrchovou úpravu prvotního záběhu. Tento druh povrchové úpravy spočívá v pokrytí povrchu pístního kroužku vrstvou vhodného měkkého a elastického křehkého materiálu, takže kroužek a vyčnívající část vložky válce se dotýkají a urychlují opotřebení, čímž se zkracuje doba záběhu. a uvedení prstence do stabilního pracovního stavu. . V současnosti se častěji používá fosfátování. Na povrchu pístního kroužku se vytváří fosfátovací film s měkkou texturou a snadno se opotřebovává. Protože fosfátování vyžaduje jednoduché vybavení, pohodlnou obsluhu, nízkou cenu a vysokou účinnost, běžně se používá v procesu pístních kroužků malých motorů. Pocínování a oxidační úprava mohou navíc zlepšit počáteční záběh.
Při povrchové úpravě pístních kroužků se nejčastěji používá chromování a nástřik molybdenem. Kromě toho se v závislosti na typu motoru, konstrukci, použití a pracovních podmínkách používají i další metody povrchové úpravy, jako je úprava měkkou nitridací, vulkanizační úprava a plnění oxidem železitým.