引擎强化第一步
应从活塞先开始

    引擎基本的构成粗分上半部及下半部，以往总是认为汽缸头所做的改装效率最为明显，但是如果无限制的改装，例加Turbo或NOS，下半部的强化则明显的凸出它的重要性。引擎下半部改装的重头戏，不外乎活塞、连杆、曲轴、汽缸本体、波司这几项，如果以需求度来定位的话，那「活塞」理当排在第一位。由于资讯的发达、交通的便捷，国内要取得这一类改装的活塞，并不及十几年前那样的困难；但是如果细项的归类，如何选择适当需求的活塞和厂牌的因素，都有一定的规则与条件，我们不妨从此下手一一探讨。话说，如何选择现阶段改装所需要的活塞，要注意的项目就很重要；活塞在改装分类上基础只有两类，即是凸顶「Dome」活塞( 自然吸气用 )、与凹顶活塞( dish，Turbo、NOS用 )，高压缩比的活塞从10、10.5、11、11.5、12到12.5：1应有尽有，到底如何去选择就是操刀技师的大智慧了，因为其间包含了耐久度、马力、电脑匹配、驾驶习惯等种种的变因，Turbo用的低压缩活塞从9.0、8.8、8.5、8.0至7.8：1，如此众多的规格该何去何从？就在于增压的大小与耗油量的表现。



专业技术先撇开
按部就班规矩来

    市区行驶的扭力操控或1/4哩加速式样的考量，如果这些因素，不在施工前完全考量完毕，接下来可能面临的瓶颈就会接踵而来。当一个操刀者拿到所需之活塞，第一样大事是先查看包装内的「使用说明及规格」，这一个动作是所有往后改装成功的第一要素！为什么？因为零件到手就是要安装至引擎内部，如何正确且毫无瑕疵的做工才是真正的技术！话说国内所谓改装店比比皆是，更何况坊间轮胎行、量贩店多如雨后春笋，几乎都可以从事此种工作。



      各位看倌有没有注意到，从事此专业技术的人员，本身技术的养成、专业知识的教育，直到改装部品的资讯，是否真正的完备呢？往后，引擎硬体和电脑软体的整合，又是一门大学问，不可轻乎啊！



      言归正传，一组活塞一定有「标准尺寸规格」，并以说明书做为按装的依据，试想如果只是有一组活塞而无规格，你以何尺寸来作为搪缸的标准？活塞与缸壁的间隙是多少？活塞环开口间隙又是如何？这种种都是加工安装时最重要的环结！据笔者现今的了解，一般教师把搪缸这项工作归类为单一项目，一概交由搪缸厂来操刀，殊不知搪缸厂在无法得知标准的数据下，都是以普通铸造活塞的规格大既的去加工，更因为搪缸机具精度的高低及专业人员素质优劣，如此光搪缸此基本项目，就已经完全失去了应有的精度，更别说往后组成活塞、活塞环等种种一切繁杂的项目。



说明书按图索骥
各阶段不能大意

    以A图所示，规格书上明确的标明Bore Size为3.3465，也就是汽缸尺寸是3.3465英吋，换算成公制单位是85.00mm；Suggested Clearance为0.0030吋等于0.0762mm，活塞与缸壁间隙是0.0030英吋，丈量部位从机油环岸下1.300英吋实施丈量。各位读者有没有注意到，为何活塞实际尺寸要规定的如何精准？因为铝合金活塞膨胀系数大，活塞顶与活塞裙斜差大，不设定位置无法丈量实际所需的尺寸。然而缸径的尺寸，关系活塞运作的顺畅与否，太小的间隙则活塞阻力增加、马力丧失、油温急骤的上升，如果在全负荷的环境下操作必然咬死，即所谓的缩缸！



      而太大的间隙也必然造成活塞环间隙太大导致漏气率增加；活塞在缸内摇摆度太大，造成活塞裙与头部两侧冲击面严重磨损，会产生马力顿时降低及吃机油等不良的结果。谈论至此，不得不相信失之毫厘、差之千里的道理！



活塞环间隙测定
过小与过大的影响

    接下来的重头戏就是活塞环间隙的测定。在某些活塞的规格里有所谓的制式规格，也就是给你一个既定公式让技师自行计算；以Wiseco活塞而言，每一英吋至少需有0.0035吋的开工间隙，也就是说Bore等于3.3465所需的活塞环间隙是0.0117英吋。以上活塞环间隙太小攸关引擎的生死，因为活塞在缸内实际上是不和缸壁做正面磨擦的，因为两者之间有机油作为缓冲介质，真正和汽缸接触的就是活塞环，它负责支撑活塞在缸内的直线性和偏摆度，防止漏气及缸壁机油的刮除。小小的三环需要在如此严苛的环境下工作，凸显出其无比的重要性，所以活塞环间隙的调整是改装工作中一门重要的环结！通常锻造活塞所附来的活塞环，绝对会于0.009吋以下的间隙以便厂家加工，但是如何去增大间隙呢？那就得靠「活塞环研磨机」！相信国内各厂家对如此的机器都一定相当的陌生，甚至连听都没听过；大部份属高手级的技师会拿挫刀来加工，或者手提砂轮机来从事此工作，但是往往不尽理想。因为在不良的固定环境下，无法使活塞环间隙加工到成垂直正90度，也无法控制到0.001吋的精度，所以奉劝有心把引擎改装艺术升级的人员，还是要花点预算订购此项高级工具。



连结传动的推手
强化连杆的采用

    活塞因爆炸所受之推力，目的在于推动曲轴的旋转，而连结此二项机件的桥梁就是「连杆」，连杆在整个引擎内部动力传输的部份位居要职。因为动力的增加，连杆改装的首要条件就是高强度，而因应受力端的产生，就有不同型式的连杆结构，大体上区分为「I断面」、「H断面」与「X断面」；I断面连杆侧向强度较弱，所以因应大马力、大扭力的Turbo引擎，H断面连杆是首要热门型式。近来由于科技日新月异，加上材料制造的科技，全新的横、纵向的加强特殊连杆：X断面也加入改装市场，提供选择然而其高昂的价格，对一般非重度改装之引擎可算是奢侈品。



      连杆与活塞接合处通常分为几种型式：「半浮式」，「3/4浮式」，「全浮式」，市售车大部分都使用3/4浮式接合法，也就是活塞梢在活塞两端的接合部分是活动的，而连杆部份则是固定不动的，装置时需要特殊工具以压床压入。此等设计，因为只有活塞部分是活动的，所以相较于全浮式连杆，其活动阻力及活塞背的受力较不完美。全浮式连杆在组装上比起3/4浮式要简易得多了，但是真正的技术就在简易之下而显得复杂，因为连杆小端的间隙过大或太小，是造成日后磨损和异音的来源！通常锻造连杆给的间隙大约在0.001至0.002吋左右，视厂家的不同，在装配上务必保持活塞与活塞销的绝对清洁，上油后用手轻轻推入，此时一定要检视，活塞和销子的滑动率一定要和连杆和销子的滑动率一致，如果活塞比连杆紧的话，那发动后完全只有连杆和活塞销在转动，受力后也只有咬死一条路了。



      当活塞和连杆组合后，接着就是测定连杆大端和曲轴的油膜间隙，各家连杆都会提供数据，例如Eagle，H断面连杆连杆所提供的Rod.Benrings，Clearances为0.002至0.003吋测量波司，油隙是组装引擎的重头戏，而塑胶量规则是丈量唯一的工具。笔者发现，坊间技师组合引擎甚少使用此一工具，此塑胶量规的曝光率实在少之又少，颇令人感慨；为何油隙如此的重要呢？因为波司和曲轴并非真正有磨擦的运动，是机油分开两个相对运动的机件，让两个相对运动金属表面保持一定的距离，此距离就是机油间隙。如果油隙太大，那机油的漏失率就太高，两者物件易产生敲击现象，且油压变低，此现象可从机油压力表上一窥究竟。



      最后值得一提的是固定连杆大端的螺丝磅数与材质强度，大部分美制连杆几乎都是使用ARP2000的特殊螺丝，此ARP品牌在改装螺丝界排名数一数二，它亦会提供完整的磅数让使用者操作，而技师们亦需参照此规格涂上特殊的润滑剂，确实的锁定磅数。



引擎中的龙骨
曲轴概略说

    曲轴亦即引擎中的龙骨，其功能是将活塞上、下直线性运动转换为圆旋转功能，由于曲轴时常在高速的运转之下，其刚性、材质及精密度，都接受最严苛的考验，所以曲轴本身乃整体铸造或锻造而成，改装曲轴则非锻造不可；现今更使用粉末冶金技术，以达到各部位材质密度一致的效果，其加工精密度必须精确到0.0025至0.001吋以内！而主要部分的轴颈，由主轴颈支撑整支曲轴使其高速运转，曲轴小端连结连杆大端轴承，接收活塞推力使其转动曲轴，做平衡运转的运动。



      一般而言，曲轴的升级改装不外乎轻量化与平衡，原厂曲轴平衡度也有一定的水准，只是一般设定转速比较低一点，大约在断油转速以上500转( 市售车极少超过8000转 )，一旦超过平衡设定转速，震动率相对加大、引擎摩擦力增大、波司容易异常磨损，马力当然下降了！当引擎做了内部机件等等的升级后，一定希望能加快其加速性，也期望能再多增加断油的转速，才能做出更多的马力，因而做更高转的平衡才是当务之急。各位读者，有一个理念非常重要，一个圆旋转物体工作之下，一定会有「G力分散」的问题，所以相对一定有震动产生，故才需平衡之；但是平衡并非全程性的，它有其惯性范围。譬如原厂平衡至7500rpm，其最佳状态可能维持在4000至7000转，平衡速度愈往上走、其范围也越离开低转速，所以应该先设定本身引擎所需的额定转速，才来要求平衡的转速。



      那为什么曲轴需要轻量化呢？第一是为了克服惯性作用，使其运转速率增加，第二乃是重量的减轻，减少了旋转所产生多余的不平衡，这样一来震动自然减少，以利平衡效果。以往在做轻量化曲轴加工时，大都将配重端削薄做成刀刃状，以利穿越油膜、减低阻力。其实这个动作，在现代主动式润滑系统上，算是多余的做法，因为曲轴对相的配重块完全不可能会直接侵入油平面，况且很多市售车在油底壳和曲轴箱之间都有一块挡油板，所以这个破油的功效是不尽然的。



      然而曲轴平衡完之后是否就大功告成呢？错！连结曲轴尾端的飞轮、前端的皮带盘，都要事先加以平衡和轻量化，以便结合之后才能同轴达到真正的运转平衡。



汽缸体的强化
科技助阵获益不少

    汽缸体的强化是现行增压引擎必备课程，当进汽效率增加后，汽缸内燃烧压力暴增，市售引擎完全无法承受其负荷；尤其近年来受引擎轻量化设计的影响，各大车厂都渐行改用铝合金本体，如此下来整体强度却比铸铁引擎减弱许多，做重度改装的结果只有缸体爆裂一途！各位读者是否在电视上看过美国1/4哩加速赛，以往那些V8怪物，5700cc引擎、机械增压加笑气，动不动上千匹，四百公尺跑完不过七秒到九秒！这些怪引擎为了强固缸体，水道内根本没有水散热，直接灌入水泥强固！



    因为一趟跑下来，为了成绩直接就更换引擎，所以根本不用水去散热了。言归正传，现今缸体的强化最早期是埋桩式，如此的功效确实让汽缸顶部多了很多的支撑点、强度也稳固不少，但是仔细的探讨之下，如此的做法毕竟只有几个点的作用，整体完美度不够，真正大负荷之下汽缸还是产失圆斜差现象。所以又发展成精密度高且公差小的汽缸环，如此才能把汽缸顶端外围和本体内缘作紧密的结合，变成完全一体之型式。在实施此顶加工时，务必要先行丈量此衬环和汽缸顶的间隙是否一致，一是公差超过0.002吋千万不要冒然压入，一定要另行加工，否则汽缸顶部尺寸会因为受压而缩小，导致斜差产生之后，整个汽缸就因此而受损，得不偿失！所以慎选厂牌和精密的丈量，是从事此项工程最值得注意的重点。



      最后当你晋升500匹以上，增压2公斤以上时，制式的汽缸因为汽缸的厚度、材质种种因素，耐久度完全不堪负荷，所以又发展了最新型式的加工法和缸套，此缸套完全别于以往，搪掉汽缸内层再压入一层薄约8至4mm的圆柱铁套。



      此新型的缸套其上端，已包含了汽缸外径衬环、水套通道及特殊汽缸材质与和冷锻处理，无论在材质精度上都是上选，唯一的缺点是价格高昂。加工时需要高等的机具、精密度高，所以费时耗工，且过程中牵涉了较高科技的技术，除非有相当的技术和操作资料，应该鲜少有人去尝试。



用心学习方为王道

    叙述了这么多有关引擎机件的改装后，有一个共同的结论：那就是材料的取得，只要花钱有管道都可以取得，但技术是无法用金钱来衡量的，唯有更用心、吸取新知、加强组装的精度，才能达到完美的结果，让这颗引擎发挥真正的实力！

受益良多...