■ 피스톤 링의 주요기능은
□ 연소가스의 기밀유지
□ 연소실 벽의 오일을 긁어내려 오일소모 저감
□ 피스톤의 열을 실린더로 전달하는 것이다.

또한 이러한 기능은 링과 실린더 사이에 형성되는 유막에 의해 유지되며, 유막상태는 피스톤 속도, 링 면압에 의해 주로 결정된다.
면압은 링의 기능이 충족되면서도 마찰손실이 작아지도록 가급적 최소로 설정해야 하며, 이 면압에 의해 링 각부의 칫수가 결정된다.

■ 압축링

연소가스는 압축링 외주에서 유막에 의해 기밀이 유지되지만, 합구 틈새, 장착불량, 운전시 변형, 마모 등에 의해 가스가 일부 누설되며, 따라서 압축링을 2, 3개 사용하여 순차적으로 가스를 기밀한다.

링이 링홈과 밀착되지 못하고 링 홈 상하면에 작용하는 가스압 보다 링 관성력이 더 커져서 들뜨는 현상을 플러터링(Flattering)이라고 하며, 기밀작용을 잃게 되므로 블로바이가 급증한다.

□ 폭(B)과 두께(T)의 설정

폭이 작을수록 경량이 되어 플러더링 억제에 유리하지만, 열전달과 제작성을 고려해 최소값 결정하며, 두께는 작게 할수록 실린더 변형에 대한 추종성이 좋아져 오일소모 저감에 유리함.

□ 합구 간극 설정

블로바이 저감을 위해 합구 간극과 면취는 가급적 작게 설정하고 링 홈 내부 면취도 작게 하는 것이 좋다. 톱링 합구간극 보다 2nd링 합구간극을 크게 하는 Ring gap balance 설계가 오일소모 저감에 효과적이다.

□ 단면형상

톱링은 고압 연소가스에 이겨서 외주 유막을 유지해야 하고, 길들이기에 유리한 배럴 형상으로 한다. 2번 이하 압축링은 가스압이 낮고 또, 오일 스크래핑 작용을 하도록 테이퍼로 많이 한다.

디젤에서는 링의 반경 움직임에 따라서 측면 간극이 변화하여 퇴적된 카본의 분쇄작용이 있어서 링 스틱 방지에 효과적인 Keystone ring을 사용하기도 한다.

■ 오일링

오일링은 실린더와의 접촉 부분을 좁게 해 면압을 올리도록 하는 것이 좋다. 내구성을 중시하는 디젤 같은 저 회전 엔진에는 2-Piece type Coil support ring, 오일 기밀과 실린더변형에 대한 추종성이 요구되는 가솔린 엔진과 같은 고회전 엔진에는 3-piece ring이 많이 사용된다. 그러나 최근에는 재질 및 표면처리 기술 향상으로 디젤엔진에도 3-piece 링을 사용하기도 한다.

또한, 상하 레일의 폭을 작게 하는 것이 링이 기울어짐에 의한 틈새확대를 억제하므로 오일소모 저감에 유리하며, 두께를 작게 하는 것도 추종성이 향상되어 유리하다. 오일링 홈 바닥에는 긁어진 오일이 크랭크로 되돌아가도록 구멍이나 드레인 슬롯을 두고, 오일링 홈 바로 아래에는 면취를 두어 긁혀진 오일이 머무를 수 있는 체적을 확보하는 것이 좋다.