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下半座改裝第一步
活塞使用鍛造製品
要想使引擎可產生更大的動力，大原則便是必須引入更多的空氣，以及有足夠的壓縮壓力燃爆，而NA引擎在這方面沒有增壓器的助陣，那麼便只能在自體上下工夫，一具引擎把它拆開可以分為汽缸頭和本體兩大部份，前者涵蓋了吸排氣與燃燒的效率，而後者則攸關於實際容積、強度、平衡性甚至是輸出反應，接著我們便先從下半座的改造開始談起。
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說到引擎腰下的改裝，讀者第一個可能聯想到的是加大排氣量，其實這個地方觸及的東西很廣，就好比此處的構成組件大致有活塞、連桿、曲軸、波司、缸體五項，每一項零件都是環環相扣，所以並不如大家想像中的單純。首先不斷被往復壓縮並承受高爆炸力的活塞，除了要具備足夠強度、良好導熱性、低膨脹率等特點以外，它的重量也是越輕越好，如此才可減少連桿、曲軸的負擔，甚至是和缸壁間的摩擦耗損，使引擎運轉輕快而提高反應與輸出，這當中自然是以鍛造製品最符合這些要求。
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材質之外，活塞裙部的大小、活塞環厚度/配置、環岸設計也和重量有一定的關連，不過這還牽涉到引擎的行程、出力取向，所以型式不是一般人可以決定的；在此順帶一提的是，通常量產車使用的活塞環都是三環且較厚的類型(前兩環為壓縮環/後一環是刮油環)，但工廠賽車為了追求摩擦損耗的降低，大多會運用較薄的一支刮油環、一支壓縮環做雙環組合，不過這樣有氣密度較差、容易過熱的問題存在，根本就無法有耐久性可言。
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按活塞的構造來看，其頂部形狀也直接關乎到壓縮比的大小，越凸壓縮比會愈高、平或凹面則較低，自然這還得避開氣門和凸輪伸程的作動量，在上死點時不能相抵觸到，事實上當進行壓縮比增減的設定時，正確應該是更換對應的活塞才是。另外，值得大家注意的一點是，改裝用的鍛造活塞多會在刮油環的凹槽鑽上較多較大的小孔，來加強內循環獲得更高的冷卻和潤滑性能，而且活塞最脆弱的側邊，其能耐住25m/s以上的移動速度(鑄造品至多19m/s)，所以高轉速的引擎絕對要用到鍛造活塞。
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連桿首重中央最細斷面
波司要能減少摩擦耗損
活塞之下接續的連桿，作用是讓曲軸、活塞能夠連動，它的大致要求和前者一樣，質輕且強韌的鍛造品也是最佳選擇。需要承接下推和扭曲力的連桿，在高轉高壓縮狀態亦有中間最細處彎折、斷裂的危險性，因此大改車很多會更換加粗的H斷面連桿(一般為I斷面)。通常高性能的連桿同時會用到全浮式活塞銷，其特性是活塞、插銷、連桿小端三者間都有自由間隙(兩側需加裝C形卡環防止活塞飛出)，用手即可輕鬆組裝，這比起原廠件常用到採強力壓入的一體型半浮式活塞銷，在減低摩擦的表現上要高出許多，轉速上升的順暢度與極限當然會有所進步。
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進行連桿的強化還有一種方式，即是將其上的顆粒和銳角處打磨光滑以降低金屬疲勞，研磨時最好順便把每只的重量誤差抑制在1克以內(以重量最輕的當基準)，這樣也會有較佳的配重，其實活塞的改裝亦應該秉持這個原則，但作業時務必要加入插銷並於內側施行。這裡或許有人會發問，下半座機件的改裝有沒有順序？答案是要從活塞依序往下，畢竟活塞身處於整個慣性機構之首，由此著手效果最大且不至於影響到總體平衡性。
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NA引擎在以延後轉速來提昇馬力時，還有一個要務是在於連桿大端內和曲軸相連的小波司，以及曲軸軸頸部大波司的強化。負責的是軸承任務的大、小波司，在此不但要有應付高溫高壓的耐久性，本身也需具備能減少摩擦損失的能力，這兩者基本上乃是相輔相成的，因為減低摩擦力就會降低溫度，像本田性能化的B18C-R、B16B引擎，配置的波司寬度亦比一般的雙凸VTEC窄，而日本Power Enterprise社所發展的F1 Black Metal，更是藉由表面覆蓋鋸齒錐狀物來達到性能訴求，這些都是實際的例子。
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曲軸以平衡性為出發點
加長行程要由此下手
下半座最後一個零件也是將爆炸動能轉換成扭矩的曲軸，要求的重點主要是平衡性和強度，一般都是拿原車的製品下去加工較多，由於現今汽車的馬力越來越大，原廠曲軸已鮮少見到舊式的半平衡型(一邊軸葉面積只達一半)，取而代之的是各組軸葉對稱的全平衡式樣，如此對於再平衡的工作非常有利，唯一缺點便是重量較高。改造曲軸時的步驟，大約是先做鏡面處理來分散應力，然後再將軸葉刃端稍微磨得尖利些，以取得破油降低阻力、輕量化和減低軸頸負擔的功效，最後就是上動態平衡機進行精密配重(最好連同飛輪一起)，這亦是高轉速的一切基礎；如果是應付動力大幅提昇的引擎，那麼還需把整支成品送去表面硬化處理，才可以全然提高堅韌的程度。
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至於曲軸的改造幅度上，街車並不能像賽車一樣，把軸葉部削得既薄且尖銳，雖然此法最能突破機油的阻力，以及可達成徹底輕量化，但這樣還有軸葉剛性不足、甩油量較少易傷到活塞裙的問題(注意賽車曲軸為鍛造品且配置乾式儲油槽)，此外我們的活塞、連桿也無法做到那麼輕，想想看要是往復機件的下方比例輕過上方，上下擺動瞬間必然會讓活塞發生劇烈晃動而損壞的情形。
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進行引擎下半座的改造，最能展現Power的即是增加排氣量，汽缸容積的大小乃是由內徑和行程決定(排氣量計算公式=π÷4×內徑平方×行程×0.001×缸數)，其中加長行程一項就是取決於曲軸。引擎行程長短的計算，基礎是測量曲軸主軸頸至固定連桿大端的距離(兩處均以中心點為基準)，以行程是86.0mm的曲軸為例，這兩處間的總長便是43.0mm(上下一圈×2)，假使此行程想增長4.0mm達到90.0mm，這邊則要增加2.0mm的長度；當然，加長行程用的曲軸勢必得採整支鋼料削出的套件，或者是有通用零件可更換。
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加大缸徑需留意間隙
假汽缸頭模擬最真實
加長曲軸行程即等於增加了活塞往復移動的距離，因此還必須要改變到活塞、連桿的長度，以避免發生凸出汽缸本體的問題，這方面常見的有縮短連桿距離(小端至大端中心點)、降低活塞高度等手法，但正統還是要降低活塞位置(例：曲軸增加2.0mm活塞銷應上移1.5mm，如此活塞就只超過平面0.5mm為正常範圍)，單純縮減連桿的缺點是易使活塞銷偏心，同時活塞裙的側壓亦會增大。引擎能夠加長行程的限度，是受制於缸體的高度和活塞移動速度(m/s)兩項，後者我們可以從行程(m)×2×引擎轉速÷60的公式知道，在相同轉速下長行程的活塞移動速度會比短行程快，此刻活塞的強度若不足以應付，當超過界限引發油膜破裂就會「爆引擎」了。
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和排氣量有關的另一個汽缸內徑，目前由於車用引擎的本體多做的較小，相對缸壁亦變的較薄，可擴增的缸徑限度是越來越小，能增加個1至2mm已屬很大的範圍，可是這最好要隨之擴大，以和加長行程間取得運轉的協調性，而且較大的活塞面在壓縮時也能增進瞬間爆發力，所以連那0.5mm都是要爭取的。施行搪缸的工作時，第一個就是測量出正確的活塞直徑，一般是量最寬的地方約為裙部上方一點點，再來則是設定適當的汽缸間隙，這便要視活塞的材質和設計而定，像膨脹係數低的鍛造製品，其間隙就必須比鑄造活塞大一些(鑄造0.02∼0.03mm/鍛造0.05∼0.07mm)，通常按規定的最小範圍實施最為保險。
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當確定好擴大缸徑的數據之後(活塞徑+間隙)，正規的搪缸是要在缸體頂端鎖上和汽缸頭高度相同的鋁塊和墊片進行(假汽缸頭)，來達到模擬實際環境的加工要求，現在專業級的都是使用高精度的電腦搪床施工，以確保真圓度並將誤差範圍減少到2μ(0.002mm)以下。
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排氣量加大壓縮比會提昇
本體補強可在水道塞鋁條
在加大汽缸容積的改法中，另一種方式是流用原廠同系列大排氣量引擎的下半座，好比B16+B20的雙拼組合，這種方法要克服的就是下大上小搭配，所形成稜形頂燃燒室的過高壓縮問題(Gasket需使用大的一方)，事實上增大排氣量本來就會連帶提高壓縮比，這從公式(燃燒室容積+墊片厚度之容積+活塞頂凹部容積+排氣量-活塞頂凸部容積)÷燃燒室容積便可以驗證。前面講過增減壓縮比應由活塞下手，有的時候也可以研磨其頂部和燃燒室，末了以墊片厚度做最終結果的調整，採切削汽缸頭平面來增加壓縮比是很消極的。
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最後，下半座的強化還包括本體的部份，此處的補強是在水道塞入整片鋁環氬焊，或是於各缸支點逼入鋁條，藉由封閉式的頂部來防止高轉高壓縮的震動，而連接汽缸頭與缸體的螺絲，亦有必要更換特殊的加強材質，這些都是提高馬力前的基礎。
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引擎腰下的增大排氣量改裝，最明顯的是反應在扭力提昇上，接著才是累積的帶出馬力，而實際關乎到馬力表現主要是在於汽缸頭，我們換裝香菇頭、肥腸、加大節氣門、無干涉的等長芭蕉乃至於直通中尾段，目的無非是增加吸排氣的順暢性來提高充填效率，不過此外部零件能左右的實在很有限，只能算是匹配性的改裝，要知道內部不通暢的話，外面導引再多的氣流也起不了什麼作用。
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Hi-cam延長氣門開度
單位時間內增加流量
和加大汽缸容積來增加進氣量比較起來，改造汽缸頭的用意是在單位時間內引入更多的氣流，有點類似於加壓的感覺，筆者以知名的B18C-R引擎為例，這方面它就有著廣開角凸輪軸、雙橢圓氣門彈簧、氣門座拋光、氣門裙部扁薄/桿徑細軸化等武器提高流量，其中大角度凸輪軸之於NA車就好比渦輪引擎的Turbine一樣，佔有決定性的影響力，接著我們便從其升級開始說起。
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就發揮馬力的立場來看，進氣門早開、排氣門晚關而形成的重疊角加大，可謂是最佳的氣門作動時機，如此肺活量即可跟著增加，改裝大角度凸輪軸的立意便是在此。如同字面意思一樣，大角度凸輪軸是增加凸輪的作用角，來延長氣門的開啟時間，外型的變化是凸輪頂端從原本的尖狀轉為圓滑，整體則是三角形變成橢圓狀甚至接近四角體，自然較胖的Cam打開時間一定比瘦的Cam久，並且角度大的Cam頂部多會較高，藉此增加氣門的伸程量(開度)。
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凸輪軸作用角的表示，是指在曲軸旋轉兩圈中氣門打開的度數，例如272度Cam代表了它在720度中佔有272度的Opening Time，當然這也可以用側邊軸部當中心點，量測凸輪兩邊最低緣的夾角(開始開啟與關閉)，但這樣還要再乘以二才是正確數值(上下一圈)；接著在揚程的算法上，是要把凸輪軸整個高度減去軸部直徑(中心圓)，單位為mm。在大角度凸輪軸的改裝中，如果凸輪的挺舉量太大或有著加大氣門時，因承受壓力變大還要再換裝強化氣門彈簧，此零件在超高轉速設定下，亦有保持氣門回應性的功效。
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道路用角度不宜太大
氣門正時設定很重要
關於凸輪軸角度大小和性能的關係上，大致是角度小的尖形Cam重疊時間短、重視扭力，角度大的橢圓形Cam屬重疊時間長的馬力取向，一般街道改裝用的Cam角度都不會太大(272度以下)，主要是在於伸程的增加，這樣因重疊不會過大只是提昇氣門開度之故，相對不至於有難以操控的問題，其特徵就是可提高整個轉速域的扭力，並能連帶增進一些最大馬力，所以被稱作是扭力或加速用Cam。
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真正可算是大角度的凸輪軸，作用角至少都超過282度，揚程也往往增加了2mm以上，此種競技用途的Cam前段很差但後段非常驚人，配合高壓縮、高轉速的設定後也有極佳的馬力提昇，可是慢車不穩定、輸出不線性等缺點仍是讓人望之怯步。為了取得性能和實用性間的平衡，現在有不少角度略大的改裝用Cam，會設計成凸輪左右不對稱的型式，使一邊傾斜變為為慢開快關的取向(開角小閉角大)，加上進排氣的相位亦經過適當的配比，全轉速域均可兼顧到且不用大肆調整氣門正時。
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改裝角度較大的凸輪軸之後，氣門間隙也要放大一些防止頂過深，以及進行氣門正時的調校。所謂的氣門正時簡單講就是氣門開閉時間要符合活塞移動的上下死點，Hi-cam在原本的引擎上便等於延後了正時，才會有低轉無力、不穩的現象，所以要使用可調Cam Pulley將凸輪的中心角(最高點)，從上死點調整若干度至關閉位置好達到最佳的吸排氣狀態。再過來可調凸輪齒盤還有分配出力傾向、更改Gasket厚度的正時位置回復、錯開高壓縮狀態的活塞/氣門衝突、設定雙凸的進排氣重疊角(範圍不大)等用途，總之氣門正時的調校亦是發揮馬力的一大關鍵。
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汽缸頭內部加工
進排氣埠加大最有效果
在汽缸頭的改裝範圍裡，相關於技術性的一項是在於自體的手工修整，大家常聽到的將進排氣道、燃燒室粗糙面研磨平滑，使氣流順暢無阻礙的拋光作業，只不過是基本中的基本罷了，最重要的仍是得像大角度凸輪軸一般，盡可能地導入更多的流量，這便要從氣門的加大做起。先談到拋光這一部份，講究的還要把進氣口分歧處磨成銳利狀、修平氣道落差阻礙點來加快流速，在此為形成最大阻抗的氣門導管處，也有必要切平外露的凸出部或是做水滴形的研磨，這都是賽車常會用到的手法。
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至於氣門的加大上，由於現在的引擎乃是多氣門的天下，加大氣門和相對的氣門座已經沒有什麼空間，因此這是以前單凸老車才會用到的方法，話雖如此我們還是可以用削去氣門座厚度，或是切薄氣門裙部、縮小氣門桿軸等方式來增加進排氣口暴露的面積。這裡要注意的一點是，進行氣門的加工時，進氣門的底面最好是磨凹，以促進混合氣的渦流效應，而排氣門則是改為凸面會利於廢氣的掃出。
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除此之外，拋光還應該從進氣歧管做起，並且要適度的減少長度較易營造高轉馬力，多喉直噴系統的應用就是很好例子。幾乎是NA高性能車種都會配置的多喉直噴，優點非但是蝴蝶閥總和面積較大，更因為它沒有節氣室構造，使得各歧管能做到短距、等長且直線的形狀，加上其附有外接的漏斗式導氣管、獨立節氣門和內管壁光滑的緣故，相形可直接讓每缸得到量大快速、平均不受干涉的高進氣效益；尤其多喉能自由設定導管長短、粗細甚至是加裝續壓的集氣箱，引擎輸出的特性也能因此而改變。
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進氣歧管強化亦屬重點
傳動系搭配為最後關鍵
一般來說，原廠單喉歧管的改裝並不容易，頂多是車大節氣門、更換加壓的歧管接埠墊片而已，使用多喉又非常昂貴且調整麻煩，那麼最好的辦法就是換裝Aluminum燒製的Surge Tank，這個衍生自多喉直噴概念的製品，著眼點是將各歧管做到短直等長化並內含內附喇叭口，搭配大漏斗狀的節氣室和內部光滑的特色後，進氣速率和流量的提昇非常不錯，算是一項相當值得的投資。但不管你是加大節氣門也好，改裝Surge Tank也好，若汽缸頭內缺乏改造的話，仍是會阻塞而發揮不了最大的作用。
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最後，當你的引擎經過全面強化之後，就是要做精確的電腦調校，以及有良好的週邊匹配，像是加強冷卻效率和傳動系統，後者這個攸關實際輸出的部份，離合器、飛輪、變速箱都是需審慎組合的，這方面如果是小排氣量的引擎，便最好配置輕量化飛輪及密齒比波箱，來發揮加速性和導引高轉潛力，而大排氣量引擎則應以較重的飛輪、疏齒比設定以展現出高速度。事實上NA引擎的馬力提昇本來就不容易，在引擎改裝到一定的程度後，不妨試著尋求輕量化減輕負擔，這並包含了輪圈、碟盤的減重，這樣在直線道上方可力拼那些增壓車。
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