Existuje mnoho faktorov, ktoré ovplyvňujú opotrebovanie piestnych krúžkov a tieto faktory sa často prelínajú. Okrem toho sa líši typ motora a podmienky používania a veľmi odlišné je aj opotrebovanie piestneho krúžku. Problém preto nemožno vyriešiť zlepšením konštrukcie a materiálu samotného piestneho krúžku. Môžu sa začať nasledujúce aspekty:

1. Vyberte si materiály s dobrým zodpovedajúcim výkonom

Z hľadiska znižovania opotrebenia ako materiál piestnych krúžkov musí mať v prvom rade dobrú odolnosť proti opotrebeniu a skladovanie oleja. Vo všeobecnosti musí byť prvý plynový krúžok opotrebovaný viac ako ostatné krúžky. Preto je obzvlášť potrebné použiť materiály, ktoré dobre udržia olejový film bez poškodenia. Jedným z dôvodov, prečo je liatina s grafitovou štruktúrou cenená, je dobrá skladovateľnosť oleja a odolnosť proti opotrebovaniu.
Aby sa ďalej zlepšila odolnosť piestneho krúžku proti opotrebeniu, môžu sa do liatiny pridávať rôzne typy a obsahy zliatinových prvkov. Napríklad liatinový krúžok zo zliatiny chróm molybdén a medi, ktorý sa bežne používa v motoroch, má teraz zjavné výhody, pokiaľ ide o odolnosť proti opotrebovaniu a skladovanie oleja.
Stručne povedané, materiál použitý na piestny krúžok je najlepší na vytvorenie primeranej štruktúry odolnej voči opotrebovaniu z mäkkej matrice a tvrdej fázy, takže piestny krúžok sa ľahko opotrebováva počas počiatočného zábehu a ťažko sa opotrebováva po zábehu. v.
Okrem toho má veľký vplyv na opotrebovanie piestneho krúžku aj materiál valca zladený s piestnym krúžkom. Všeobecne povedané, opotrebenie je najmenšie, keď je rozdiel tvrdosti brúsneho materiálu nulový. So zvyšujúcim sa rozdielom tvrdosti sa zvyšuje aj opotrebovanie. Pri výbere materiálov je však najlepšie, aby piestny krúžok dosiahol hranicu opotrebenia skôr ako valec za predpokladu, že tieto dve časti majú najdlhšiu životnosť. Výmena piestneho krúžku je totiž ekonomickejšia a jednoduchšia ako výmena vložky valca.
Pri abrazívnom opotrebovaní treba okrem tvrdosti brať do úvahy aj elastický efekt materiálu piestneho krúžku. Materiály so silnou húževnatosťou sa ťažko opotrebúvajú a majú vysokú odolnosť proti opotrebovaniu.

2. Zlepšenie tvaru konštrukcie

Počas desaťročí sa doma aj v zahraničí vykonalo veľa vylepšení v štruktúre piestneho krúžku a najvýznamnejší je efekt zmeny prvého plynového krúžku na krúžok na povrchu valca. Pretože čelný krúžok hlavne má rad výhod, pokiaľ ide o opotrebovanie, bez ohľadu na to, či sa čelný krúžok valca pohybuje nahor alebo nadol, mazací olej môže zdvihnúť krúžok pôsobením olejového klinu, aby sa zabezpečilo dobré mazanie. Okrem toho môže prstenec povrchu hlavne zabrániť zaťaženiu okraja. V súčasnosti sa čelné krúžky hlavne používajú ako prvý krúžok v vylepšených dieselových motoroch a čelné krúžky hlavne sa častejšie používajú v iných typoch dieselových motorov.
Čo sa týka olejového krúžku, veľké výhody má vnútorný výstužný liatinový olejový krúžok, ktorý sa dnes bežne používa doma aj v zahraničí. Tento olejový krúžok je sám o sebe veľmi flexibilný a má vynikajúcu prispôsobivosť k deformovanej vložke valca, takže sa môže dobre udržiavať. Mazanie znižuje opotrebenie.
Aby sa znížilo opotrebovanie piestneho krúžku, štruktúra prierezu skupiny piestnych krúžkov musí byť primerane prispôsobená, aby sa zachovalo dobré tesnenie a film mazacieho oleja.
Okrem toho, aby sa znížilo opotrebovanie piestneho krúžku, štruktúra vložky valca a piestu by mala byť primerane navrhnutá. Napríklad vložka valca motora Steyr WD615 využíva štruktúru platformy. Počas procesu zábehu sa zmenší kontaktná plocha medzi vložkou valca a piestnym krúžkom. , Môže udržiavať tekuté mazanie a množstvo opotrebenia je veľmi malé. Okrem toho sieťka pôsobí ako zásobník oleja a zlepšuje schopnosť vložky valca zadržiavať mazací olej. Preto je veľmi výhodné znížiť opotrebenie piestneho krúžku a vložky valca. Teraz motor vo všeobecnosti prijíma tento druh tvaru štruktúry vložky valca. Aby sa znížilo opotrebenie horných a spodných koncových plôch piestneho krúžku, koncové plochy piestneho krúžku a drážka krúžku by si mali udržiavať správnu vôľu, aby sa predišlo nadmernému nárazovému zaťaženiu. Okrem toho vkladanie vložiek z austenitickej liatiny odolných voči opotrebeniu do drážky horného prstenca piesta môže tiež znížiť opotrebenie na horných a spodných čelných plochách, ale túto metódu nie je potrebné plne podporovať, s výnimkou špeciálnych okolností. Keďže jeho remeslo je náročnejšie na zvládnutie, sú aj náklady vyššie.

3. Povrchová úprava

Metódou, ktorá môže výrazne znížiť opotrebovanie piestneho krúžku, je vykonať povrchovú úpravu. V súčasnosti sa používa veľa metód povrchovej úpravy. Pokiaľ ide o ich funkcie, možno ich zhrnúť do nasledujúcich troch kategórií:
Zlepšite tvrdosť povrchu na zníženie abrazívneho opotrebovania. To znamená, že na pracovnom povrchu krúžku sa vytvorí veľmi tvrdá kovová vrstva, takže mäkké liatinové brusivo sa nedá ľahko zapustiť do povrchu a zlepší sa odolnosť krúžku proti opotrebeniu. V súčasnosti sa najčastejšie používa chrómovanie s voľnými otvormi. Pochrómovaná vrstva má nielen vysokú tvrdosť (HV800～1000), koeficient trenia je veľmi malý a chrómová vrstva s voľnými otvormi má dobrú štruktúru akumulácie oleja, takže môže výrazne zlepšiť odolnosť piestneho krúžku proti opotrebovaniu. . Okrem toho má chrómovanie vo väčšine prípadov nízku cenu, dobrú stabilitu a dobrý výkon. Preto všetky prvé krúžky moderných automobilových motorov používajú chrómované krúžky a takmer 100 % olejových krúžkov používa chrómované krúžky. Prax ukázala, že po pochrómovaní piestneho krúžku je malé nielen jeho vlastné opotrebenie, ale je malé aj opotrebenie ostatných piestnych krúžkov a vložiek valcov, ktoré nie sú pochrómované.
Pri vysokorýchlostných alebo vylepšených motoroch by piestny krúžok nemal byť pochrómovaný len na vonkajšom povrchu, ale aj na hornom a dolnom koncovom povrchu, aby sa znížilo opotrebovanie koncového povrchu. Najlepšie je použiť všetky pochrómované vonkajšie povrchy všetkých skupín krúžkov, aby sa znížilo opotrebenie celej skupiny piestnych krúžkov.
Zlepšite kapacitu akumulácie oleja a schopnosť proti taveniu pracovného povrchu piestneho krúžku, aby sa zabránilo taveniu a opotrebovaniu. Film mazacieho oleja na pracovnej ploche piestneho krúžku sa pri vysokých teplotách ničí a niekedy vzniká suché trenie. Ak sa na povrch piestneho krúžku nanesie vrstva povrchového náteru s akumulačným olejom a antifúziou, môže to znížiť opotrebovanie fúziou a zlepšiť výkon krúžku. Vytiahnite objem valca. Striekanie molybdénu na piestny krúžok má extrémne vysokú odolnosť proti opotrebovaniu fúziou. Na jednej strane preto, že nastriekaná molybdénová vrstva je porézny náter štruktúry na ukladanie oleja; na druhej strane je bod topenia molybdénu relatívne vysoký (2630 °C) a stále môže efektívne fungovať pri suchom trení. V tomto prípade má krúžok striekaný molybdénom vyššiu odolnosť voči zváraniu ako krúžok pochrómovaný. Odolnosť proti opotrebeniu molybdénového striekacieho krúžku je však horšia ako odolnosť chrómovaného krúžku. Okrem toho sú náklady na molybdénový rozprašovací krúžok vyššie a je ťažké stabilizovať štrukturálnu pevnosť. Preto, pokiaľ nie je potrebné striekanie molybdénom, je najlepšie použiť chrómovanie.
Zlepšite povrchovú úpravu prvotného zábehu. Tento druh povrchovej úpravy spočíva v pokrytí povrchu piestneho krúžku vrstvou vhodného mäkkého a elastického krehkého materiálu, takže krúžok a vyčnievajúca časť vložky valca sa dotýkajú a urýchľujú opotrebenie, čím sa skracuje doba zábehu. a uvedenie krúžku do stabilného pracovného stavu. . V súčasnosti sa častejšie používa fosfátovanie. Na povrchu piestneho krúžku sa vytvára fosfátovací film s jemnou textúrou a ľahko sa opotrebúva. Pretože fosfátovanie vyžaduje jednoduché vybavenie, pohodlnú obsluhu, nízke náklady a vysokú účinnosť, bežne sa používa v procese piestnych krúžkov malých motorov. Pocínovanie a oxidačná úprava môžu navyše zlepšiť počiatočný zábeh.
Pri povrchovej úprave piestnych krúžkov sa najčastejšie používa chrómovanie a striekanie molybdénom. Okrem toho sa v závislosti od typu motora, konštrukcie, použitia a pracovných podmienok používajú aj iné metódy povrchovej úpravy, ako je úprava mäkkou nitridáciou, vulkanizačná úprava a plnenie oxidom železitým.