引擎就像是汽車的心臟。本節我們將以活塞引擎為例進行解說。
引擎的組成部件
引擎如同下方圖所示，是由各種零件所組成的。
在汽缸中注入燃料和空氣的混合氣，然後將之點燃，將其燃燒膨脹的能量從上下運動轉換成旋轉運動的機器，稱為活塞引擎，絕大多數的汽車使用的都是這種引擎。
得益於這些機械零件的進化，引擎的性能有了飛躍性的提升。而且，近年混合燃料和空氣的方法和將混合氣注入汽缸的時機和量，都已改由電腦（ECU：Electronic Control Unit）控制，性能比過去又提升了一大截。
燃料燃燒的地方：汽缸
汽缸是汽缸體中的圓筒部分，是引擎的燃燒作用發生的地方。由於燃料和空氣的混合氣會在汽缸內爆炸，所以汽缸被造得非常堅固，足以承受爆炸的力量。由於汽缸也是活塞滑動的部分，所以被設計成套筒結構。爆炸時的熱和活塞滑動時產生的熱都會被釋放到汽缸體。
汽缸體的上面蓋著汽缸蓋，而汽缸蓋內部配有吸排氣閥以及負責開關這些汽門的凸輪和凸輪軸。
引擎的原理
混合氣的爆炸能量引起活塞的上下運動，然後再用曲軸等零件轉換成旋轉運動。
將上下運動轉換成旋轉運動
由進氣歧管吸入的空氣，跟從噴油嘴噴入的汽油混合而成的混合氣，會通過進氣閥注入汽缸中。汽缸內的混合氣會被火星塞的火花點燃，繼而燃燒、爆炸。受到爆炸產生的膨脹壓力，活塞會猛烈地往下降，然後在排氣後又重新往上升。這個上下運動，會透過連接活塞的連桿，以及固定連桿的曲軸，進一步轉換成旋轉運動。
活塞的上下運動是透過「進氣」、「壓縮」、「燃燒」、「排氣」這4個循環產生，而依靠這個行程運轉的引擎就叫四行程引擎。
1. 進氣行程
曲軸的旋轉運動傳遞到凸輪軸，打開進氣閥。同樣地曲軸的旋轉會使活塞下降，讓混合氣注入汽缸
2. 壓縮行程
藉由曲軸的旋轉關閉進氣閥，使活塞往上升，壓縮進入汽缸的混合氣
3. 點火（動力）行程
被壓縮的混合氣被火星塞點燃，發生燃燒、爆炸。這個爆炸的膨脹壓力會使活塞下降，猛力轉動曲軸
4. 排氣行程
透過曲軸的旋轉，打開排氣閥，排出燃燒產生的廢氣。這個排氣的動作和曲軸的旋轉會使活塞再次往上升
創造旋轉運動的零件
【活塞】
由於活塞必須承受汽缸內的爆炸能量，因此很重視強度。同時因為活塞要不斷上下滑動，為了提高滑動效率，又必須盡可能輕量化，並減少跟套筒之間的滑動摩擦。另一方面，為確保活塞跟套筒之間保持一定間隙，活塞上還會安裝活塞環。
【連桿】
負責連接活塞和曲軸的棒狀零件。小端部分裝在活塞上，大端部分裝在偏離曲軸之轉軸軸心的部位，將上下滑動的活塞運動傳遞給曲軸。跟活塞一樣，為提高運動效率，必須兼具輕量、高剛度以及低摩擦阻力。
【曲軸】
通過連桿接收活塞的上下運動，並將之轉換成旋轉運動。由於從連桿傳來的上下運動，會由偏離曲軸之轉軸軸心的部位承受，所以必須具備高剛度。曲軸的旋轉會被傳遞到飛輪等零件，變成驅動力。接著再透過正時皮帶，跟汽門的開關連動。
【飛輪】
由於曲軸是靠汽缸內的爆炸來轉動，所以轉動的力量並不均勻，無法直接產生平滑的旋轉運動。因此要利用其旋轉產生的慣性，使引擎的轉速變得平順，這就是飛輪的功用。飛輪的重量愈重，慣性力愈大，引擎的轉速就愈平順，但相對地不利於突然改變轉速。因此，飛輪的重量必須考量運轉的平滑度、扭力、轉速變化等性能平衡。
MINI COLUMN
汽缸的排列
活塞引擎的1組活塞和汽缸又叫「一缸」，依照數量和排列方式分為很多種類。1～2公升的引擎通常是4缸，低排氣量的引擎則為2～3缸。大型引擎通常為6缸，轉速比較平滑，扭力也更大，但做成直列型的話會很重，體積也會太大，所以幾乎都是V型。至於水平對臥型的引擎雖然震動較少，重心也比較低，但加工較為複雜。
作者介紹｜繁 浩太郎
1979年加入本田技術研究所，被分配至儀表板設計部門。從1992年CR-X Del Sol開發負責人（LPL）到N-BOX系列開發總負責人，參與了多個車型的開發工作。2012年退休，2013年離職。目前擔任品牌顧問、汽車評論家，活躍於自動車資訊網站「オートプルーブ」的專欄連載。同時也從事演講活動。
本文經授權轉載自台灣東販《汽車構造&知識全圖解：從引擎、車體到驅動系統全方位解析》（原標題：引擎的構造）
責任編輯／陳奕劭
