本文通过内燃机活塞环-缸套系统润滑状态分析，考虑气穴效应，贫油润滑，表面粗糙度，表面纹理等影响因素，结合活塞环-缸套系统的摩擦和润滑理论，构建了内燃机活塞环-缸套系统混合润滑模型。然后以LN2110柴油机和某型汽油机为研究对象，通过数值计算得到了整个工作循环的最小油膜厚度、摩擦力、摩擦功耗、摩擦平均有效压力等。在此基础上，以某型汽油机为对象，讨论了影响内燃机摩擦学性能的因素，并以降低活塞环-缸套系统的摩擦损失为目标提出了一系列设计方案。此外，为支持活塞环廓形的快速优化设计，作者基于反演法研究了活塞环廓形的优化设计方法。　　同时，作者围绕活塞组摩擦力测量展开试验研究，对基于IMEP法的摩擦力测量原理和实验方案进行了一系列探索。在测量原理中，对活塞销偏置，速度波动均予以了考虑，使得实验数据处理更加反映发动机实际运行情况。在实验方案中，特别对应变电测技术在连杆力测量方面的应用进行了详细的研究，并运用IMEP法在LN2110柴油机上测得了无压力拖动和点火运转下的活塞组摩擦力。结果表明，该方法可用于活塞组-缸套系统的摩擦学实验。