Mayroong maraming mga kadahilanan na nakakaapekto sa pagkasira ng piston ring, at ang mga salik na ito ay madalas na magkakaugnay. Bilang karagdagan, ang uri ng makina at ang mga kondisyon ng paggamit ay iba, at ang pagsusuot ng piston ring ay ibang-iba din. Samakatuwid, ang problema ay hindi malulutas sa pamamagitan ng pagpapabuti ng istraktura at materyal ng piston ring mismo. Maaaring simulan ang mga sumusunod na aspeto:

1. Pumili ng mga materyales na may mahusay na pagganap ng pagtutugma

Sa mga tuntunin ng pagbabawas ng pagkasira, bilang isang materyal para sa mga singsing ng piston, dapat muna itong magkaroon ng mahusay na resistensya sa pagsusuot at imbakan ng langis. Sa pangkalahatan, dapat na ang unang singsing ng gas ay nagsusuot ng higit sa iba pang mga singsing. Samakatuwid, partikular na kinakailangan na gumamit ng mga materyales na mahusay sa pagpapanatili ng oil film nang hindi nasira. Isa sa mga dahilan kung bakit pinahahalagahan ang cast iron na may graphite structure ay ang pagkakaroon nito ng magandang imbakan ng langis at wear resistance.
Upang higit pang mapabuti ang wear resistance ng piston ring, ang iba't ibang uri at nilalaman ng mga elemento ng haluang metal ay maaaring idagdag sa cast iron. Halimbawa, ang chromium molybdenum copper alloy cast iron ring na karaniwang ginagamit sa mga makina ay mayroon na ngayong malinaw na mga pakinabang sa mga tuntunin ng wear resistance at oil storage.
Sa madaling salita, ang materyal na ginamit para sa piston ring ay pinakamahusay na bumuo ng isang makatwirang wear-resistant na istraktura ng soft matrix at hard phase, upang ang piston ring ay madaling isuot sa panahon ng paunang pagtakbo-in, at mahirap isuot pagkatapos tumakbo- sa.
Bilang karagdagan, ang materyal ng silindro na tumugma sa piston ring ay mayroon ding malaking impluwensya sa pagsusuot ng piston ring. Sa pangkalahatan, ang pagsusuot ay ang pinakamaliit kapag ang pagkakaiba sa katigasan ng materyal sa paggiling ay zero. Habang tumataas ang pagkakaiba sa katigasan, tumataas din ang pagsusuot. Gayunpaman, kapag pumipili ng mga materyales, pinakamahusay na gawin ang piston ring na maabot ang limitasyon ng pagsusuot nang mas maaga kaysa sa silindro sa saligan na ang dalawang bahagi ay may pinakamahabang buhay. Ito ay dahil ang pagpapalit ng piston ring ay mas matipid at mas madali kaysa sa pagpapalit ng cylinder liner.
Para sa nakasasakit na pagsusuot, bilang karagdagan sa pagsasaalang-alang sa katigasan, ang nababanat na epekto ng materyal ng piston ring ay dapat ding isaalang-alang. Ang mga materyales na may malakas na katigasan ay mahirap isuot at may mataas na resistensya sa pagsusuot.

2. Pagpapabuti ng istrukturang hugis

Sa loob ng mga dekada, maraming mga pagpapabuti ang ginawa sa istraktura ng piston ring sa bahay at sa ibang bansa, at ang epekto ng pagpapalit ng unang gas ring sa isang barrel surface ring ay ang pinakamahalaga. Dahil ang barrel face ring ay may isang serye ng mga pakinabang, hangga't ang pagsusuot ay nababahala, hindi mahalaga kung ang barrel face ring ay gumagalaw pataas o pababa, ang lubricating oil ay maaaring iangat ang singsing sa pamamagitan ng pagkilos ng oil wedge upang matiyak ang mahusay na pagpapadulas. Bilang karagdagan, ang singsing sa ibabaw ng bariles ay maaari ding maiwasan ang pagkarga sa gilid. Sa kasalukuyan, ang mga barrel face ring ay karaniwang ginagamit bilang unang singsing sa mga pinahusay na diesel engine, at ang mga barrel face ring ay mas karaniwang ginagamit sa iba pang mga uri ng diesel engine.
Tulad ng para sa singsing ng langis, ang panloob na brace coil spring cast iron oil ring, na ngayon ay karaniwang ginagamit sa bahay at sa ibang bansa, ay may malaking pakinabang. Ang mismong singsing ng langis na ito ay napaka-flexible at may mahusay na kakayahang umangkop sa deformed cylinder liner, upang mapanatili itong mabuti Ang pagpapadulas ay binabawasan ang pagkasira.
Upang mabawasan ang pagkasira ng piston ring, ang cross-sectional na istraktura ng piston ring group ay dapat na makatwirang itugma upang mapanatili ang isang mahusay na seal at lubricating oil film.
Bilang karagdagan, upang mabawasan ang pagkasira ng piston ring, ang istraktura ng cylinder liner at ang piston ay dapat na makatwirang idinisenyo. Halimbawa, ang cylinder liner ng Steyr WD615 engine ay gumagamit ng isang platform net structure. Sa panahon ng proseso ng pagtakbo, ang contact area sa pagitan ng cylinder liner at ng piston ring ay nababawasan. , Maaari itong mapanatili ang likidong pagpapadulas, at ang halaga ng pagsusuot ay napakaliit. Bukod dito, ang mesh ay nagsisilbing tangke ng imbakan ng langis at pinapabuti ang kakayahan ng cylinder liner na mapanatili ang lubricating oil. Samakatuwid, ito ay lubhang kapaki-pakinabang upang mabawasan ang pagsusuot ng piston ring at ang cylinder liner. Ngayon ang makina sa pangkalahatan ay gumagamit ng ganitong uri ng cylinder liner structure na hugis. Upang mabawasan ang pagkasira ng upper at lower end face ng piston ring, ang dulong mukha ng piston ring at ang ring groove ay dapat magpanatili ng tamang clearance upang maiwasan ang labis na impact load. Bilang karagdagan, ang paglalagay ng mga wear-resistant na austenitic cast iron liners sa upper ring groove ng piston ay maaari ding bawasan ang pagkasira sa upper at lower end face, ngunit ang pamamaraang ito ay hindi kailangang ganap na isulong maliban sa mga espesyal na pangyayari. Dahil mas mahirap master ang craft nito, mas mataas din ang gastos.

3. Paggamot sa ibabaw

Ang paraan na maaaring makabuluhang bawasan ang pagkasira ng piston ring ay ang pagsasagawa ng surface treatment. Mayroong maraming mga paraan ng paggamot sa ibabaw na kasalukuyang ginagamit. Sa abot ng kanilang mga tungkulin, maaari silang ibuod sa sumusunod na tatlong kategorya:
Pahusayin ang tigas ng ibabaw upang mabawasan ang nakasasakit na pagkasuot. Iyon ay, ang isang napakatigas na layer ng metal ay nabuo sa gumaganang ibabaw ng singsing, upang ang malambot na cast iron abrasive ay hindi madaling ma-embed sa ibabaw, at ang wear resistance ng singsing ay napabuti. Ang loose-hole chromium plating ay ngayon ang pinakamalawak na ginagamit. Hindi lamang ang chrome-plated layer ay may mataas na tigas (HV800～1000), ang friction coefficient ay napakaliit, at ang loose-hole chrome layer ay may magandang istraktura ng pag-iimbak ng langis, kaya maaari itong makabuluhang mapabuti ang wear resistance ng piston ring . Bilang karagdagan, ang chromium plating ay may mababang gastos, mahusay na katatagan, at mahusay na pagganap sa karamihan ng mga kaso. Samakatuwid, ang unang singsing ng mga modernong makina ng sasakyan ay gumagamit ng mga chrome-plated na singsing, at halos 100% ng mga singsing ng langis ay gumagamit ng mga chrome-plated na singsing. Napatunayan ng pagsasanay na pagkatapos ng piston ring ay chrome-plated, hindi lamang ang sariling wear nito ay maliit, ngunit ang pagsusuot ng iba pang piston rings at cylinder liners na hindi chrome-plated ay maliit din.
Para sa mga high-speed o pinahusay na makina, ang piston ring ay hindi lamang dapat na chromium-plated sa panlabas na ibabaw, kundi pati na rin sa upper at lower end surface upang mabawasan ang end surface wear. Pinakamainam sa lahat ng chrome-plated na panlabas na ibabaw ng lahat ng ring group na bawasan ang pagkasira ng buong piston ring group.
Pagbutihin ang kapasidad ng pag-iimbak ng langis at kakayahan na anti-melting ng gumaganang ibabaw ng piston ring upang maiwasan ang pagkatunaw at pagkasira. Ang lubricating oil film sa working surface ng piston ring ay nawasak sa mataas na temperatura at kung minsan ay nabubuo ang dry friction. Kung ang isang layer ng surface coating na may storage oil at anti-fusion ay inilapat sa ibabaw ng piston ring, maaari nitong bawasan ang fusion wear at mapabuti ang performance ng ring. Hilahin ang kapasidad ng silindro. Ang pag-spray ng molibdenum sa piston ring ay may napakataas na resistensya sa fusion wear. Sa isang banda, dahil ang sprayed molibdenum layer ay isang buhaghag na langis imbakan istraktura patong; sa kabilang banda, ang punto ng pagkatunaw ng molibdenum ay medyo mataas (2630°C), at maaari pa rin itong gumana nang epektibo sa ilalim ng dry friction. Sa kasong ito, ang molibdenum-sprayed ring ay may mas mataas na pagtutol sa welding kaysa sa chrome-plated ring. Gayunpaman, ang wear resistance ng molibdenum spray ring ay mas malala kaysa sa chrome-plated ring. Bilang karagdagan, ang halaga ng molibdenum spray ring ay mas mataas at ang structural strength ay mahirap i-stabilize. Samakatuwid, maliban kung kinakailangan ang pag-spray ng molibdenum, pinakamahusay na gumamit ng chrome plating.
Pagbutihin ang paggamot sa ibabaw ng paunang run-in. Ang ganitong uri ng pang-ibabaw na paggamot ay upang takpan ang ibabaw ng piston ring na may isang layer ng angkop na malambot at nababanat na marupok na materyal, upang ang singsing at ang nakausli na bahagi ng cylinder liner ay magkadikit at mapabilis ang pagkasuot, sa gayon ay paikliin ang panahon ng pagtakbo. at ginagawa ang singsing na pumasok sa isang matatag na estado ng pagtatrabaho. . Ang paggamot sa phosphating ay kasalukuyang mas karaniwang ginagamit. Ang isang phosphating film na may malambot na texture at madaling isuot ay nabuo sa ibabaw ng piston ring. Dahil ang phosphating treatment ay nangangailangan ng simpleng kagamitan, maginhawang operasyon, mababang gastos, at mataas na kahusayan, ito ay karaniwang ginagamit sa proseso ng piston ring ng maliliit na makina. Bilang karagdagan, ang tin plating at oxidation treatment ay maaari ding mapabuti ang paunang running-in.
Sa paggamot sa ibabaw ng mga singsing ng piston, ang chromium plating at molibdenum spraying ay ang pinakakaraniwang ginagamit na mga pamamaraan. Bilang karagdagan, depende sa uri ng makina, istraktura, paggamit at mga kondisyon sa pagtatrabaho, ginagamit din ang iba pang mga paraan ng paggamot sa ibabaw, tulad ng soft nitriding treatment, vulcanization treatment, at ferroferric oxide filling.