最難的是在各個方面找到最佳的平衡點，既要滿足功能和可靠性，結構又要儘可能簡單，可製造性強成本低。平衡這些因素是最難的。恰好活塞環又是發動機裡工作條件最苛刻的一個零件。不僅要限制正向竄氣量還要限制反向竄氣量，考驗氣環的密封面設計和扭曲設計；油環需要達到良好的刮油效果，不同結構的油環選型很重要，一般來說增大油環切向彈力可以提高面壓提升刮油效果，但同時要控制切向彈力不能過大，否則摩擦損失大影響動力性；活塞環和環槽配合間隙也是重點要考慮的，間隙太大竄氣量增加，間隙太小又容易產生卡滯。國六階段排放法規升級，因為增加了顆粒物排放的強制要求，所以對活塞環的設計最佳化提出了更多新挑戰。 活塞環的設計knowhow主要掌握在活塞和活塞環供應商，如馬勒，輝門，KS，日本的Riken等等，但是也不代表他們設計出來的產品一定沒問題。我經歷的專案裡就有輝門活塞經過幾輪最佳化沒有解決問題而不能批次使用的情況。而深入分析問題的原因，可能就在於尺寸設計上幾個微米的出入。

(1)扭曲環隨同活塞裝入氣缸後，活塞環外側拉伸應力的合力與內側壓縮應力的合力之間有一力臂，於是產生了扭曲力矩，使環扭曲。

(2)優點: 消除或減少有害的泵油作用；當環扭曲時，環的邊緣與環槽的上下端面接觸，提高了表面接觸應力，防止了活塞環在環槽內上下竄動而造成的泵油作用，同時增加了密封性;扭曲環還易於磨合，並有向下刮油的作用。

(3)安裝時，必須注意:環的端面形狀和方向，應將其內圓切槽向上，外圓切槽向下，不能裝反。