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下半座改装第一步
活塞使用锻造制品
要想使引擎可生成更大的动力，大原则便是必须引入更多的空气，以及有足够的压缩压力燃爆，而NA引擎在这方面没有增压器的助阵，那么便只能在自体上下工夫，一具引擎把它拆开可以分为汽缸头和本体两大部份，前者涵盖了吸排气与燃烧的效率，而后者则攸关于实际容积、强度、平衡性甚至是输出反应，接着我们便先从下半座的改造开始谈起。
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说到引擎腰下的改装，读者第一个可能联想到的是加大排气量，其实这个地方触及的东西很广，就好比此处的构成组件大致有活塞、连杆、曲轴、波司、缸体五项，每一项零件都是环环相扣，所以并不如大家想像中的单纯。首先不断被往复压缩并承受高爆炸力的活塞，除了要具备足够强度、良好导热性、低膨胀率等特点以外，它的重量也是越轻越好，如此才可减少连杆、曲轴的负担，甚至是和缸壁间的摩擦耗损，使引擎运转轻快而提高反应与输出，这当中自然是以锻造制品最符合这些要求。
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材质之外，活塞裙部的大小、活塞环厚度/配置、环岸设计也和重量有一定的关连，不过这还牵涉到引擎的行程、出力取向，所以类型不是一般人可以决定的；在此顺带一提的是，通常量产车使用的活塞环都是三环且较厚的类型(前两环为压缩环/后一环是刮油环)，但工厂赛车为了追求摩擦损耗的降低，大多会运用较薄的一支刮油环、一支压缩环做双环组合，不过这样有气密度较差、容易过热的问题存在，根本就无法有耐久性可言。
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按活塞的构造来看，其顶部形状也直接关乎到压缩比的大小，越凸压缩比会愈高、平或凹面则较低，自然这还得避开气门和凸轮伸程的作动量，在上死点时不能相抵触到，事实上当进行压缩比增减的设置时，正确应该是更换对应的活塞才是。另外，值得大家注意的一点是，改装用的锻造活塞多会在刮油环的凹槽钻上较多较大的小孔，来加强内循环获得更高的冷却和润滑性能，而且活塞最脆弱的侧边，其能耐住25m/s以上的移动速度(铸造品至多19m/s)，所以高转速的引擎绝对要用到锻造活塞。
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连杆首重中央最细断面
波司要能减少摩擦耗损
活塞之下接续的连杆，作用是让曲轴、活塞能够连动，它的大致要求和前者一样，质轻且强韧的锻造品也是最佳选择。需要承接下推和扭曲力的连杆，在高转高压缩状态亦有中间最细处弯折、断裂的危险性，因此大改车很多会更换加粗的H断面连杆(一般为I断面)。通常高性能的连杆同时会用到全浮式活塞销，其特性是活塞、插销、连杆小端三者间都有自由间隙(两侧需加装C形卡环防止活塞飞出)，用手即可轻松组装，这比起原厂件常用到采强力压入的一体型半浮式活塞销，在减低摩擦的表现上要高出许多，转速上升的顺畅度与极限当然会有所进步。
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进行连杆的强化还有一种方式，即是将其上的颗粒和锐角处打磨光滑以降低金属疲劳，研磨时最好顺便把每只的重量误差抑制在1克以内(以重量最轻的当基准)，这样也会有较佳的配重，其实活塞的改装亦应该秉持这个原则，但作业时务必要添加插销并于内侧施行。这里或许有人会发问，下半座机件的改装有没有顺序？答案是要从活塞依序往下，毕竟活塞身处于整个惯性机构之首，由此着手效果最大且不至于影响到总体平衡性。
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NA引擎在以延后转速来提升马力时，还有一个要务是在于连杆大端内和曲轴相连的小波司，以及曲轴轴颈部大波司的强化。负责的是轴承任务的大、小波司，在此不但要有应付高温高压的耐久性，本身也需具备能减少摩擦损失的能力，这两者基本上乃是相辅相成的，因为减低摩擦力就会降低温度，像本田性能化的B18C-R、B16B引擎，配置的波司宽度亦比一般的双凸VTEC窄，而日本Power Enterprise社所发展的F1 Black Metal，更是藉由表面覆盖锯齿锥状物来达到性能诉求，这些都是实际的例子。
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曲轴以平衡性为出发点
加长行程要由此下手
下半座最后一个零件也是将爆炸动能转换成扭矩的曲轴，要求的重点主要是平衡性和强度，一般都是拿原车的制品下去加工较多，由于现今汽车的马力越来越大，原厂曲轴已鲜少见到旧式的半平衡型(一边轴叶面积只达一半)，取而代之的是各组轴叶对称的全平衡式样，如此对于再平衡的工作非常有利，唯一缺点便是重量较高。改造曲轴时的步骤，大约是先做镜面处理来分散应力，然后再将轴叶刃端稍微磨得尖利些，以取得破油降低阻力、轻量化和减低轴颈负担的功效，最后就是上动态平衡机进行精密配重(最好连同飞轮一起)，这亦是高转速的一切基础；如果是应付动力大幅提升的引擎，那么还需把整支成品送去表面硬化处理，才可以全然提高坚韧的程度。
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至于曲轴的改造幅度上，街车并不能像赛车一样，把轴叶部削得既薄且尖锐，虽然此法最能突破机油的阻力，以及可达成彻底轻量化，但这样还有轴叶刚性不足、甩油量较少易伤到活塞裙的问题(注意赛车曲轴为锻造品且配置干式储油槽)，此外我们的活塞、连杆也无法做到那么轻，想想看要是往复机件的下方比例轻过上方，上下摆动瞬间必然会让活塞发生剧烈晃动而损坏的情形。
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进行引擎下半座的改造，最能展现Power的即是增加排气量，汽缸容积的大小乃是由内径和行程决定(排气量计算公式=π÷4×内径平方×行程×0.001×缸数)，其中加长行程一项就是取决于曲轴。引擎行程长短的计算，基础是测量曲轴主轴颈至固定连杆大端的距离(两处均以中心点为基准)，以行程是86.0mm的曲轴为例，这两处间的总长便是43.0mm(上下一圈×2)，假使此行程想增长4.0mm达到90.0mm，这边则要增加2.0mm的长度；当然，加长行程用的曲轴势必得采整支钢料削出的套件，或者是有通用零件可更换。
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加大缸径需留意间隙
假汽缸头仿真最真实
加长曲轴行程即等于增加了活塞往复移动的距离，因此还必须要改变到活塞、连杆的长度，以避免发生凸出汽缸本体的问题，这方面常见的有缩短连杆距离(小端至大端中心点)、降低活塞高度等手法，但正统还是要降低活塞位置(例：曲轴增加2.0mm活塞销应上移1.5mm，如此活塞就只超过平面0.5mm为正常范围)，单纯缩减连杆的缺点是易使活塞销偏心，同时活塞裙的侧压亦会增大。引擎能够加长行程的限度，是受制于缸体的高度和活塞移动速度(m/s)两项，后者我们可以从行程(m)×2×引擎转速÷60的公式知道，在相同转速下长行程的活塞移动速度会比短行程快，此刻活塞的强度若不足以应付，当超过界限引发油膜破裂就会「爆引擎」了。
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和排气量有关的另一个汽缸内径，当前由于车用引擎的本体多做的较小，相对缸壁亦变的较薄，可扩增的缸径限度是越来越小，能增加个1至2mm已属很大的范围，可是这最好要随之扩大，以和加长行程间取得运转的协调性，而且较大的活塞面在压缩时也能增进瞬间爆发力，所以连那0.5mm都是要争取的。施行搪缸的工作时，第一个就是测量出正确的活塞直径，一般是量最宽的地方约为裙部上方一点点，再来则是设置适当的汽缸间隙，这便要视活塞的材质和设计而定，像膨胀系数低的锻造制品，其间隙就必须比铸造活塞大一些(铸造0.02～0.03mm/锻造0.05～0.07mm)，通常按规定的最小范围实施最为保险。
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当确定好扩大缸径的数据之后(活塞径+间隙)，正规的搪缸是要在缸体顶端锁上和汽缸头高度相同的铝块和垫片进行(假汽缸头)，来达到仿真实际环境的加工要求，现在专业级的都是使用高精度的计算机搪床施工，以确保真圆度并将误差范围减少到2μ(0.002mm)以下。
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排气量加大压缩比会提升
本体补强可在水道塞铝条
在加大汽缸容积的改法中，另一种方式是流用原厂同系列大排气量引擎的下半座，好比B16+B20的双拼组合，这种方法要克服的就是下大上小搭配，所形成棱形顶燃烧室的过高压缩问题(Gasket需使用大的一方)，事实上增大排气量本来就会连带提高压缩比，这从公式(燃烧室容积+垫片厚度之容积+活塞顶凹部容积+排气量-活塞顶凸部容积)÷燃烧室容积便可以验证。前面讲过增减压缩比应由活塞下手，有的时候也可以研磨其顶部和燃烧室，末了以垫片厚度做最终结果的调整，采切削汽缸头平面来增加压缩比是很消极的。
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最后，下半座的强化还包括本体的部份，此处的补强是在水道塞入整片铝环氩焊，或是于各缸支点逼入铝条，藉由封闭式的顶部来防止高转高封装的震动，而连接汽缸头与缸体的螺丝，亦有必要更换特殊的加强材质，这些都是提高马力前的基础。
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引擎腰下的增大排气量改装，最明显的是反应在扭力提升上，接着才是累积的带出马力，而实际关乎到马力表现主要是在于汽缸头，我们换装香菇头、肥肠、加大节气门、无干涉的等长芭蕉乃至于直通中尾段，目的无非是增加吸排气的顺畅性来提高充填效率，不过此外部零件能左右的实在很有限，只能算是匹配性的改装，要知道内部不通畅的话，外面导引再多的气流也起不了什么作用。
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Hi-cam延长气门开度
单位时间内增加流量
和加大汽缸容积来增加进气量比较起来，改造汽缸头的用意是在单位时间内引入更多的气流，有点类似于加压的感受，笔者以知名的B18C-R引擎为例，这方面它就有着广开角凸轮轴、双椭圆气门弹簧、气门座拋光、气门裙部扁薄/杆径细轴化等武器提高流量，其中大角度凸轮轴之于NA车就好比涡轮引擎的Turbine一样，占有决定性的影响力，接着我们便从其升级开始说起。
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就发挥马力的立场来看，进气门早开、排气门晚关而形成的重叠角加大，可谓是最佳的气门作动时机，如此肺活量即可跟着增加，改装大角度凸轮轴的立意便是在此。如同字面意思一样，大角度凸轮轴是增加凸轮的作用角，来延长气门的开启时间，外型的变化是凸轮顶端从原本的尖状转为圆滑，整体则是三角形变成椭圆状甚至接近四角体，自然较胖的Cam打开时间一定比瘦的Cam久，并且角度大的Cam顶部多会较高，藉此增加气门的伸程量(开度)。
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凸轮轴作用角的表示，是指在曲轴旋转两圈中气门打开的度数，例如272度Cam代表了它在720度中占有272度的Opening Time，当然这也可以用侧边轴部当中心点，量测凸轮两边最低缘的夹角(开始开启与关闭)，但这样还要再乘以二才是正确数值(上下一圈)；接着在扬程的算法上，是要把凸轮轴整个高度减去轴部直径(中心圆)，单位为mm。在大角度凸轮轴的改装中，如果凸轮的挺举量太大或有着加大气门时，因承受压力变大还要再换装强化气门弹簧，此零件在超高转速设置下，亦有保持气门回应性的功效。
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道路用角度不宜太大
气门正时设置很重要
关于凸轮轴角度大小和性能的关系上，大致是角度小的尖形Cam重叠时间短、重视扭力，角度大的椭圆形Cam属重叠时间长的马力取向，一般街道改装用的Cam角度都不会太大(272度以下)，主要是在于伸程的增加，这样因重叠不会过大只是提升气门开度之故，相对不至于有难以操控的问题，其特征就是可提高整个转速域的扭力，并能连带增进一些最大马力，所以被称作是扭力或加速用Cam。
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真正可算是大角度的凸轮轴，作用角至少都超过282度，扬程也往往增加了2mm以上，此种竞技用途的Cam前段很差但后段非常惊人，配合高压缩、高转速的设置后也有极佳的马力提升，可是慢车不稳定、输出不线性等缺点仍是让人望之怯步。为了取得性能和实用性间的平衡，现在有不少角度略大的改装用Cam，会设计成凸轮左右不对称的类型，使一边倾斜变为为慢开快关的取向(开角小闭角大)，加上进排气的相位亦经过适当的配比，全转速域均可兼顾到且不用大肆调整气门正时。
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改装角度较大的凸轮轴之后，气门间隙也要放大一些防止顶过深，以及进行气门正时的调校。所谓的气门正时简单讲就是气门开闭时间要符合活塞移动的上下死点，Hi-cam在原本的引擎上便等于延后了正时，才会有低转无力、不稳的现象，所以要使用可调Cam Pulley将凸轮的中心角(最高点)，从上死点调整若干度至关闭位置好达到最佳的吸排气状态。再过来可调凸轮齿盘还有分配出力倾向、更改Gasket厚度的正时位置回复、错开高压缩状态的活塞/气门冲突、设置双凸的进排气重叠角(范围不大)等用途，总之气门正时的调校亦是发挥马力的一大关键。
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汽缸头内部加工
进排气埠加大最有效果
在汽缸头的改装范围里，相关于技术性的一项是在于自体的手工修整，大家常听到的将进排气道、燃烧室粗糙面研磨平滑，使气流顺畅无阻碍的拋光作业，只不过是基本中的基本罢了，最重要的仍是得像大角度凸轮轴一般，尽可能地导入更多的流量，这便要从气门的加大做起。先谈到拋光这一部份，讲究的还要把进气口分歧处磨成锐利状、修平气道落差阻碍点来加快流速，在此为形成最大阻抗的气门导管处，也有必要切平外露的凸出部或是做水滴形的研磨，这都是赛车常会用到的手法。
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至于气门的加大上，由于现在的引擎乃是多气门的天下，加大气门和相对的气门座已经没有什么空间，因此这是以前单凸老车才会用到的方法，话虽如此我们还是可以用削去气门座厚度，或是切薄气门裙部、缩小气门杆轴等方式来增加进排气口暴露的面积。这里要注意的一点是，进行气门的加工时，进气门的底面最好是磨凹，以促进混合气的涡流效应，而排气门则是改为凸面会利于废气的扫出。
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除此之外，拋光还应该从进气歧管做起，并且要适度的减少长度较易营造高转马力，多喉直喷系统的应用就是很好例子。几乎是NA高性能车种都会配置的多喉直喷，优点非但是蝴蝶阀总和面积较大，更因为它没有节气室构造，使得各歧管能做到短距、等长且直线的形状，加上其附有外接的漏斗式导气管、独立节气门和内管壁光滑的缘故，相形可直接让每缸得到量大快速、平均不受干涉的高进气效益；尤其多喉能自由设置导管长短、粗细甚至是加装续压的集气箱，引擎输出的特性也能因此而改变。
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进气歧管强化亦属重点
传动系搭配为最后关键
一般来说，原厂单喉歧管的改装并不容易，顶多是车大节气门、更换加压的歧管接埠垫片而已，使用多喉又非常昂贵且调整麻烦，那么最好的办法就是换装Aluminum烧制的Surge Tank，这个衍生自多喉直喷概念的制品，着眼点是将各歧管做到短直等长化并内含内附喇叭口，搭配大漏斗状的节气室和内部光滑的特色后，进气速率和流量的提升非常不错，算是一项相当值得的投资。但不管你是加大节气门也好，改装Surge Tank也好，若汽缸头内缺乏改造的话，仍是会阻塞而发挥不了最大的作用。
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最后，当你的引擎经过全面强化之后，就是要做精确的计算机调校，以及有良好的周边匹配，像是加强冷却效率和传动系统，后者这个攸关实际输出的部份，离合器、飞轮、变速箱都是需审慎组合的，这方面如果是小排气量的引擎，便最好配置轻量化飞轮及密齿比波箱，来发挥加速性和导引高转潜力，而大排气量引擎则应以较重的飞轮、疏齿比设置以展现出高速度。事实上NA引擎的马力提升本来就不容易，在引擎改装到一定的程度后，不妨试着寻求轻量化减轻负担，这并包含了轮圈、盘盘的减重，这样在直线道上方可力拼那些增压车。
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