Na wewnętrzną powierzchnię tulei cylindrowej ma bezpośredni wpływ gaz o wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu i zawsze ma szybkie tarcie ślizgowe z pierścieniem tłokowym i osłoną tłoka. Powierzchnia styka się z wodą chłodzącą, powodując poważne naprężenia termiczne przy dużej różnicy temperatur, które są korodowane przez wodę chłodzącą. Boczny nacisk tłoka na tuleję cylindrową nie tylko pogarsza tarcie jej wewnętrznej powierzchni, ale także powoduje jej wyginanie. Kiedy nacisk boczny zmienia kierunek, tłok uderza również w tuleję cylindrową. Ponadto podlega również dużym obciążeniom wstępnym instalacji.
Ciśnienie gazu powoduje, że ściana cylindra wytwarza styczne naprężenia rozciągające i promieniowe naprężenia ściskające, a powierzchnia wewnętrzna jest największa, co jest naprężeniami pulsacyjnymi o wysokiej częstotliwości.
Ze względu na duże naprężenia termiczne spowodowane różnicą temperatur między wewnętrzną i zewnętrzną ścianką cylindra, naprężenie ciśnieniowe jest generowane na wewnętrznej powierzchni, a naprężenie rozciągające występuje na powierzchni chłodzącej w ogólnej temperaturze. Jednak w ekstremalnie wysokiej temperaturze metal w pobliżu powierzchni wewnętrznej ulega odkształceniu plastycznemu w wyniku pełzania, a po ochłodzeniu na powierzchni wewnętrznej powstaje szczątkowe naprężenie rozciągające. To naprężenie o niskiej częstotliwości spowodowane zmianą uruchamiania i zatrzymywania spowoduje zmęczenie materiału.
Tuleja cylindrowa powinna mieć wystarczającą wytrzymałość, sztywność, odporność na ciepło i dobrą odporność na zużycie. Podczas pracy powinien być dobrze nasmarowany i chłodzony.
Tuleja cylindrowa jest zwykle wykonana z odpornego na zużycie stopu żeliwa zawierającego fosfor lub bor, takiego jak HT25-47, HP CuCrMo itp. Wewnętrzna powierzchnia tulei cylindrowej jest czasami chromowana (powłoka luźna chromowana, siatka magazynowa chromowana), azotowana lub fosforanowana w celu poprawy odporności na zużycie. Wymaga się, aby twardość powierzchni wewnętrznej tulei cylindrowej była większa niż HB200 i dobrze dopasowana do twardości pierścienia tłokowego. Wewnętrzna powierzchnia powinna również mieć odpowiednią chropowatość, aby umożliwić jej pewną pojemność magazynowania oleju i wydajność pracy. Wewnętrzna powierzchnia powinna mieć wystarczającą dokładność okrągłości i cylindryczności, a mocowana powierzchnia nośna powinna mieć wysoką dokładność pozycjonowania w środku otworu wewnętrznego.
