Związek między pierścieniami tłokowymi a tłokami, na które są one montowane jest tak ścisły, że gdy mówimy o pierścieniach prawie nie sposób nie wspomnieć o tłokach.
Warunki w jakich pracuje tłok wraz ze znajdującymi się na nim pierścieniami należą do krańcowo trudnych. Naciski na denko tłoka towarzyszące spalaniu paliwa we wnętrzu silnika, przekraczają 6 ton w przypadku samochodów osobowych (co odpowiada ciężarowi 5 takich aut), w samochodach ciężarowych dochodzą nawet do 36 ton. Jednocześnie temperatura w jakiej zachodzi proces spalania sięga 1800-2600 °C, na skutek czego denko tłoka (pomimo jego chłodzenia od spodu strumieniem oleju) nagrzewa się do ok. 370 °C.
Mniejsze odkształcenia, mniej awarii
Pracujący w takich warunkach tłok siłą rzeczy narażony jest na dwojakiego rodzaju deformacje: wynikające z wysokiej temperatury oraz będące skutkiem wywieranych nań nacisków. Odkształcenie na skutek ciśnienia spalania obrazuje rys.1. 
Zauważmy, że zachodzą one zarówno w płaszczyźnie równoległej jak i prostopadłej do sworznia. Rys. 2 pokazuje z kolei jak wygląda rozkład temperatury pracującego tłoka, który to rozkład związany jest ściśle ze zmianami kształtu tłoka spowodowanymi rozszerzaniem się materiału pod wpływem temperatury. Przy konstruowaniu tłoka, doborze materiałów z jakich jest wykonywany oraz opracowywaniu technologii produkcji trzeba zatem dobrze "główkować", aby tłok cechował się możliwie niewielką odkształcalnością. Jeśli będzie ona zbyt duża, raczej wcześniej niż później dojdzie bowiem do poważnej awarii skutkującej koniecznością gruntownej naprawy silnika.
Generalnie wymagania stawiane tłokom są więc następujące:
wysoka wytrzymałość termiczna oraz zmęczeniowa i jednocześnie współczynnik rozszerzalności termicznej materiału tłoka zbliżony do współczynnika rozszerzalności materiału, z którego wykonany jest cylinder;- dobra przewodność cieplna, by ciepło z najgorętszych miejsc tłoka było szybko odprowadzane;
- wysoka stabilność wymiarowa;
- możliwie niewielka masa, by ograniczyć siły wynikające z bezwładności tłoka;
- jak najmniejsze tarcie między tłokiem i cylindrem;
- wysoka wytrzymałość na zużycie, w tym w obszarze rowków pierścieniowych;
- niska emisja hałasu;
- wytrzymałość na skoki temperatury.
Główne źródło strat
Mówiąc o pierścieniach wypada na samym początku zauważyć, że aż 85% strat w mocy silnika powodowanych tarciem między jego ruchomymi częściami wynika z tarcia między pierścieniami tłokowymi a powierzchnią cylindra. Największy w tym udział mają pierścienie olejowe, gdyż przypada na nie około 60% całych strat wynikających z tarcia pierścieni. Siła tarcia pierścieni (a zatem i straty będące jej skutkiem) zależy zaś od:
- nacisku jednostkowego pierścieni na ściankę cylindra,
- szerokości pierścieni,
- współczynnika tarcia pomiędzy pierścieniami a cylindrem.
Niełatwe wymagania
Wymagania stawiane pierścieniom tłokowym to przede wszystkim:
- duża odporność na wysoką temperaturę (m.in. by utrzymane zostało wstępne napięcie pierścieni) oraz na ścieranie się;
- powodowanie możliwie jak najmniejszego ścierania cylindra/tulei;
- niska podatność na zatarcie (nawet przy słabym smarowaniu);
- odporność na pękanie oraz wyrwanie materiału (co wymaga wysokiej granicy plastyczności i dużej wytrzymałości na zginanie);
- dobre parametry docierania;
- wysoka odporność na korozję;
- dobre przewodnictwo cieplne;
- możliwość uzyskania profili o ostrych kształtach
Wiele przyczyn
I znów, tak jak w przypadku tłoków, nawet najbardziej wymyślne zabiegi nie dają absolutnej pewności, że pierścień nie ulegnie jakiejś awarii. Przyczyn tego bywa wiele, gdyż awaria może zostać spowodowane przez:
- błąd popełniony w trakcie montażu pierścienia,
- niedostateczne smarowanie,
- niewłaściwie przeprowadzony proces docierania,
- zanieczyszczony olej silnikowy (cząstkami stałymi, paliwem, płynem chłodzącym),
- zużyty olej silnikowy,
- niewłaściwą geometrię cylindra lub nieodpowiednie wykończenie jego powierzchni,
- zniekształcone (wypalone, wygniecione) rowki pierścieniowe na tłoku,
- niewłaściwy przebieg procesu spalania,
- kontakt pierścieni z środkiem smarnym zawierającym nikiel (Ni).
Najczęściej winne są błędy montażowe, a najpopularniejszymi z nich są:
- nadmierne rozwarcie pierścieni podczas ich montażu na tłoku - zwykle dochodzi do tego, gdy podczas zakładania pierścieni nie korzysta się z odpowiednich szczypiec,
- montaż pierścieni w odwrotnej pozycji (do góry nogami),
- montaż nowych pierścieni w wypalone/wygniecione gniazda (rowki) tłoka,
- niewłaściwe napięcie pierścienia spowodowane zniszczeniem jego dolnej krawędzi podczas nakładania (wsuwania) go na tłok,
- zakładanie pierścieni w suche gniazda i/lub montaż tłoka wraz z pierścieniami w nie zwilżone olejem cylindry.
Dość już jednak tej tłokowo-pierścieniowej teorii, najwyższa zaś pora na przedstawienie typowych uszkodzeń pierścieni wraz z przyczynami ich powstania i zaleceniami jak postępować aby awarii takich uniknąć. Przypominamy raz jeszcze, że podobne (ale znacznie obszerniejsze ze względu na dużo większą gamę możliwych awarii) zestawienie dotyczące tłoków zostało opublikowane w Świecie Motoryzacji nr 7-8/2007
Zniszczona dolna krawędźPrzyczyny:
- Niewłaściwy sposób w jaki tłok z pierścieniami był wsuwany do cylindra
-  Nadmierne zużycie oleju, ciemne spaliny, ślady wżerów na powierzchni pierścienia
- Przed montażem tłoka usunąć nierówności na górnej krawędzi cylindra
- Używać napinacza pierścieni
- Pamiętać o zwilżeniu olejem tłoka wraz z zamontowanymi na nim pierścieniami i zachować szczególną ostrożność przy wsuwaniu go do cylindra
Zużyta (zarysowana) powierzchnia ciernaRezultatem zużycia powierzchni, którą pierścień styka się z cylindrem są często także zarysowania na powierzchni cylindra oraz wyrobione (zużyte) gniazda/rowki pierścieni
Przyczyny:
- Metaliczne wtrącenia krążące we wnętrzu silnika
- Niestaranne mycie kadłuba silnika po honowaniu cylindrów na skutek czego pozostały w nim metalowe drobiny
Objawy:
- Nadmierne zużycie oleju, przedmuchy znad tłoka do skrzyni korbowej, ciemne spaliny, pionowe zarysowania na powierzchni pierścieni
- Dokładnie z kadłuba usunąć wszelkie zanieczyszczenia, w tym powstałe przy honowaniu cylindrów
- Sprawdzić układ smarowania silnika nie zapominając o filtrze oleju
- Oczyścić układ smarowania przed zalaniem nowego oleju
Zatarta powierzchnia ciernaPrzyczyny:
- Brak dostatecznego smarowania
- Uruchomienie silnika "na sucho" po założeniu doń nowych pierścieni
- Szklista powierzchnia gładzi cylindra
- Błędy kołowości cylindra
- Nadmierne zużycie oleju, ciemne spaliny, wżery i zarysowania na powierzchni pierścieni, przedmuchy spaliny
- Właściwa obróbka powierzchni cylindra
- Zwilżyć przed montażem do silnika pierścienie na tłoku oraz cylinder
- Sprawdzić system smarowania
Wytarta powierzchnia boczna, stałe osady z oleju na krawędziach (dotyczy pierścieni uszczelniająco-zgarniających)Przyczyny:
- Zużyty olej silnikowy (zbyt długo używany)
- Woda w oleju silnikowym
- Nadmierne zużycie oleju, ciemne spaliny
- Sprawdzić system smarowania silnika
- Sprawdzić czy nie ma przecieków z układu chłodzenia do układu smarowania
- Oczyść układ smarowania silnika przed zalaniem świeżego oleju
Pęknięcie pierścieniaW zależności od tego czy pęknięcie pierścienia ma formę taką jak na rysunku A czy taką jak na rysunku B różne są jego przyczyny i zalecenia jak postępować aby awaria taka się powtórzyła.
Przyczyny:
A:
- Nadmierne ciśnienie spalin
-  Zużyte gniazda/rowki pierścieni
B:
- Błąd przy montażu
Objawy:
- Nadmierne zużycie oleju, strata mocy, ciemne spaliny
Zalecenia:
A:
- Sprawdzić działanie układu zapłonowego, układu zasilania oraz innych elementów mających wpływ na przebieg procesu spalania w silniku.
-  Sprawdzić gniazda pierścieni
B:Â Â Â
- Używać napinacza pierścieni przy montażu
- Usunąć ostre krawędzie na górnej powierzchni cylindra
Bardzo ważna szczelina
Ponieważ dla bezawaryjnej pracy pierścieni olbrzymie znaczenia ma ich właściwa współpraca z tłokiem, bardzo ważną kwestią jest ustalenie czy gniazdo/rowek pierścienia wykonany w tłoku nie zużył się nadmiernie. Przyjmuje się, że dopuszczalne jego zużycie to w przypadku silników benzynowych 0,1 mm, zaś w przypadku diesli 0,2 mm, co uwidoczniono na rys. 3. Podano na nim również jakie jest największe zużycie cylindra, przy którym można liczyć na właściwą współpracę pierścienia z gładzią.
Kolejny rysunek, tzn. opatrzony numerem 4 pokazuje z kolei w jaki sposób należy sprawdzać czy szczelina pierścieniowa nie przekracza dopuszczalnej wartości. Proszę zwrócić uwagę, że metoda różni się nieco w zależności przekroju poprzecznego pierścienia.
Za gładko też niedobrze
Już na sam koniec wypada zauważyć, że zakładanie nowych pierścieni, gdy powierzchnia cylindra jest, jak to mówią mechanicy, "wyszklona", mija się z celem. Niemal pewne jest bowiem, iż dojdzie wówczas do szybkiego wytarcia się niedawno zamontowanych pierścieni. Stanie się tak dlatego, że szklista powierzchnia cylindra nie jest w stanie utrzymać filmu olejowego niezbędnego zwłaszcza podczas docierania ostrych krawędzi nowych pierścieni. Pierścienie pracują więc wtedy "na sucho" co powoduje ich zniszczenie nawet po przejechaniu zaledwie 2000 km. Montaż nowych ma więc sens jedynie wtedy, gdy współpracująca z nimi powierzchnia cylindra była poddana zabiegowi honowania, albowiem powstające w trakcie tej operacji charakterystyczne skośne rowki pozwalają utrzymać olej w okresie docierania.