在天然气发动机的活塞环组件中产生摩擦的主要成因是，第一道环在压缩冲程中在上死点附近的移动和油环在整个循环周期中的移动。第一道环摩擦消耗是在高气压对环的作用以及相对较少量的气缸套内的润滑油造成的，这些润滑油是在油环的上死点与第一道环上死点之间。油环的摩擦损耗，是由于为防止过量润滑油消耗而设计的高弹力造成的。
模型的预测数据表明，改变第一道环的形状，引入第一道环槽向上倾斜与第一道环形成正扭曲，降低油环弹力，可以显著地减少摩擦。通过这些改变后的设计，没有出现明显的窜漏。设计的负向静态扭曲和的第二道环，显示出润滑油消耗中度增加，这是由于使用了一个低弹力的油环造成的。通过模型预测得到的所有这些理论上的结果，将在科罗拉多州立大学进行天然气发动机的实物试验，以便得到验证。
减少OCR弹力的效果第二道活塞环设计的效果简介让Waukesha发动机的基准线设计第二道活塞环具有正向静态扭曲，用于增强稳定性，消除在接近压缩冲程上死点时的颤振。有关这种颤振现象的完整论述以及静态扭曲与活塞环稳定性之间的关系。
如上文中提到的那样，摩擦模型不能提供量化的油耗，只能根据上述讨论中的效果进行趋势推断。要获得这些设计改变油耗的量化数据效果，必须在发动机实物试验中使用油耗测量仪。下文中将介绍这一点。实验结果的确认在科罗拉多州立大学，通过Waukesha实物发动机对这项研究的结果进行了确认实验。安装到发动机上的测试设备对气缸压力、活塞环内部的压力、油耗、窜漏、扭矩、包括NOx3碳氢化合物等有害排出物和HAP.s等各种排放物进行了检测。
这项研究提议的减少摩擦的改进设计要与不同的FMEP进行比较后评估。FMEP是在减去了BMEP（量力器对扭矩的运算）和IMEP（从发动机循环中获得的气缸综合压力）求出的。这两个数字的不同不在于活塞环的FMEP，而是在于发动机的全部损耗。不过，通过比较两种不同活塞环设计即可得知这个FMEP数值的不同，而这些不同又可作为减少FMEP达到设计目的的特征。通过采用这种方法进行测量，可以看到减少摩擦的设计潜在的改进效果。
由于这是一种间接的摩擦测量方法，其得出的结果的精确性仍将需要确认。因此，试验方法的精确性需要密切的监测。通过进行一致性的检测，对活塞环内部的压力进行测量并与采用上述方法得出的结果进行比较，即可达到确认的目的。
结论模型预测显示，对Waukesha发动机减少摩擦的最有效的设计是改变第一道环的形状，引入向上倾斜的第一道环槽，并减少油环的弹力。由于采用向上倾斜的第一道环槽所伴随的磨损的增加，可以用第一道环正静态扭曲的设计加以排除。由于减少了油环弹力造成的油耗增加，可以用第二道活塞环的反向静态扭曲进行补偿。模型预测还显示，低摩擦第一道环设计与低弹力油环设计的结合，可以减少发动机摩擦30%至35%.如果活塞环在发动机摩擦总量中占20%，这些设计则潜在地增进了发动机制动热效率0.5%至1%，而且没有带来油耗增加或磨损增加等不良效应。在发动机的工作寿命中，这些改进将更加节省燃料并降低污染物的排放。
