在内燃机的全部机械损耗中,活塞环的摩擦是相当重要的部分。减少活塞环摩擦,可以提高发动机的功效,降低污染物排放和燃料消耗。对于制造商和用户来说,减少那些在标准操作的高负荷条件下超期工作的发动机的摩擦、降低污染物排放和燃料消耗,一直作为期望达到的目标。本文的研究目的,是通过研制开发减少摩擦的活塞环,使其对发动机的性能不产生诸如增加燃料消耗和窜漏等不良效应,来提高天然气发动机的工作效率。为达上述目的,在MIT构建了一个天然气发动机活塞环的摩擦模型,这个模型可以识别活塞环组件中最主要产生摩擦的成因,确定减少摩擦的具体位置,制订减少活塞环摩擦的设计方案。使用这个模型,获得了用于制订减少摩擦的预测数据。根据这些预测数据结合当前制造工艺的实际条件,产生了减少摩擦的最终设计。