发功机

发动机，这可是现代工业的心脏，汽车、飞机、轮船……无数交通工具和机械设备都离不开它提供动力。可要是抛开专业工厂里那些价值连城的精密设备和先进工艺，仅靠一些常见材料和简单工具，我们能不能打造出一台属于自己的发动机呢？要开启这场热血沸腾的手工造发动机之旅，首先得把发动机的工作原理摸得一清二楚。

发动机的类型繁多，咱们就先从常见的四冲程汽油发动机说起。它的工作过程主要分为四个冲程：进气、压缩、做功和排气 。

1. 进气冲程：活塞由曲轴带动从上止点向下止点运动，此时进气门打开，排气门关闭。随着活塞下行，气缸容积增大，气压降低，外界空气和汽油的混合气在压力差的作用下被吸入气缸，就像我们用力吸气时，空气涌入肺部一样。

2. 压缩冲程：活塞从下止点向上止点运动，进气门和排气门都关闭。气缸内的混合气被活塞压缩，体积减小，压力和温度急剧升高，这个过程就像是给气球打气，气球内的气体被压缩后，压力会越来越大。

3. 做功冲程：当活塞运动到上止点附近时，火花塞产生电火花，点燃被压缩的混合气。混合气迅速燃烧膨胀，产生巨大的压力，推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆带动曲轴旋转对外输出动力，这是发动机产生动力的关键步骤，就如同鞭炮爆炸产生的冲击力一样。

4. 排气冲程：活塞从下止点向上止点运动，此时进气门关闭，排气门打开。燃烧后的废气在活塞的推动下被排出气缸，为下一次进气冲程做好准备，就像我们呼气时把体内的废气排出体外。

搞清楚原理后，就该正式踏上这场充满挑战的手工造发动机之旅了。第一步，得收集打造发动机所需的各种材料和工具，这就如同准备一场冒险的装备，每一样都至关重要。

先来说说材料。发动机的核心部件是气缸体，它需要承受高温、高压和机械应力，所以材料必须足够坚固耐用。在日常生活中，要找到合适的气缸体材料可不容易。我们可以把目光投向一些废弃的机械零件，比如那些被淘汰的老旧压缩机或者大型柴油机的缸体。去废品回收站就像是在寻宝，在堆积如山的废旧金属中仔细翻找，说不定就能发现一块宝贝。不过，找到合适的缸体只是第一步，还得对它进行检查，看看有没有裂纹、磨损等缺陷。如果有一些小的瑕疵，还得想办法修复，比如用焊接的方法修补裂纹，但这需要相当熟练的焊接技术，否则很容易导致缸体报废。

除了气缸体，活塞也是发动机的关键部件之一。活塞在气缸内做高速往复运动，需要具备良好的耐磨性和强度。我们可以尝试用铝合金来制作活塞，铝合金具有质量轻、强度较高、导热性好等优点。要是没有现成的铝合金材料，也可以去金属加工店购买一些铝合金板材，然后根据设计尺寸进行切割和加工。加工活塞可不是一件容易的事，它的形状和尺寸精度要求非常高，需要用到车床、铣床等金属加工设备。如果没有这些专业设备，也可以自己动手制作一些简易的夹具和工具，通过手工打磨和修整来尽量达到要求，但这无疑需要花费大量的时间和精力，而且对工艺水平是极大的考验。

曲轴是将活塞的往复直线运动转换为旋转运动的重要部件，它承受着巨大的扭矩和冲击力。理想的曲轴材料是优质合金钢，同样，我们可以在废品回收站寻找一些废弃的汽车曲轴或者大型机械的传动轴，看看能否经过改造后使用。要是实在找不到合适的，也可以考虑用锻造的方法制作曲轴，但锻造工艺复杂，需要高温加热设备和专业的锻造模具，在简单环境下实现起来难度极大。

接下来是连杆，它连接着活塞和曲轴，传递动力。连杆需要有足够的强度和韧性，一般可以用中碳钢制作。我们可以购买一些中碳钢的圆钢，然后通过切割、锻造、机加工等工序制作连杆。在制作过程中，要特别注意连杆的长度和小头、大头的孔径精度，这些参数直接影响发动机的性能和稳定性。

除了这些核心部件，还需要一些辅助材料，比如密封垫、螺栓、螺母等。密封垫用于防止气缸内的气体泄漏，我们可以用橡胶板或者石棉板自制密封垫，根据各个部件的连接尺寸进行裁剪和加工。螺栓和螺母用于固定各个部件，要选择合适的规格和强度等级，确保连接牢固可靠。

说完材料，再谈谈工具。打造发动机需要用到各种各样的工具，有些是专业的机械加工工具，有些则是日常生活中常见的工具。首先，必备的工具是扳手，各种规格的扳手用于拧紧和松开螺栓、螺母；螺丝刀用于拆卸和安装一些小型零件；钳子用于夹持和弯曲零件；锤子用于敲击和校正。此外，还需要一些测量工具，比如卡尺、千分尺等，用于精确测量零件的尺寸，确保加工精度。如果要进行金属加工，还需要车床、铣床、钻床等设备，这些设备能够对金属材料进行切削、钻孔、铣削等加工操作，但这些专业设备价格昂贵，在简单环境下可能很难拥有。不过，我们可以想办法借用一些小型加工厂的设备，或者自己动手制作一些简易的加工工具，虽然加工效率和精度会受到一定影响，但只要有足够的耐心和技巧，也能完成一些基本的加工任务。

材料和工具准备得差不多后，就可以开始正式打造发动机了。首先是对气缸体进行加工和改造。如果找到的是废弃的压缩机缸体或者柴油机缸体，需要根据我们设计的发动机参数对其进行改造。比如，可能需要扩大或缩小气缸直径，这就需要用到镗床对气缸进行镗削加工。如果没有镗床，也可以尝试用铰刀手工铰削，但这需要极高的技巧和耐心，而且很难保证加工精度。加工完气缸后，还要对气缸内壁进行珩磨处理，使其表面更加光滑，减少活塞与气缸之间的摩擦和磨损。

接下来是制作和安装活塞。将制作好的活塞安装到气缸内，要注意活塞与气缸之间的间隙，间隙过大容易导致漏气，影响发动机的动力；间隙过小则容易导致活塞卡死。安装活塞时，需要使用活塞环安装工具，将活塞环正确地安装到活塞上，并确保活塞环的开口间隙符合要求。活塞环的作用是密封气缸，防止气体泄漏，同时还能起到刮油和布油的作用，保证活塞和气缸的正常润滑。

安装好活塞后，就该安装连杆和曲轴了。将连杆小头与活塞销连接，大头与曲轴的连杆轴颈连接，连接过程中要使用合适的螺栓和螺母，并按照规定的扭矩拧紧，防止松动。安装曲轴时，要注意曲轴的轴向和径向间隙，确保曲轴能够自由旋转，同时又不会产生过大的晃动。安装好曲轴后，还要安装曲轴油封，防止机油泄漏。

发动机的燃油供给系统也非常重要。我们需要制作或购买一个化油器，化油器的作用是将汽油和空气按照一定比例混合成可燃混合气，然后输送到气缸内。如果自己制作化油器，需要了解化油器的工作原理和结构，用一些金属板材和管件制作化油器的各个部件，然后进行组装和调试。调试化油器是一个技术活，需要根据发动机的工况和性能要求，调整化油器的油针、节气门等部件，使混合气的浓度和供应量达到最佳状态。

点火系统也是发动机正常工作的关键。常见的点火系统有点火线圈、火花塞、分电器等部件。点火线圈的作用是将低电压升高为高电压，为火花塞提供点火能量；火花塞则是在气缸内产生电火花，点燃混合气；分电器用于按照发动机的工作顺序，将点火线圈产生的高压电依次分配到各个气缸的火花塞上。我们可以购买一些现成的点火系统部件，然后进行组装和调试。调试点火系统时，需要调整点火提前角，使火花塞在合适的时刻点火，保证发动机的动力性和经济性。

除了以上这些主要部件和系统，还需要安装发动机的润滑系统和冷却系统。润滑系统的作用是为发动机的各个运动部件提供润滑，减少摩擦和磨损。我们可以制作一个机油泵，将机油输送到各个需要润滑的部位，同时还需要安装机油滤清器，过滤机油中的杂质，保证机油的清洁。冷却系统的作用是防止发动机过热，常见的冷却方式有水冷和风冷。如果采用水冷方式，需要安装水箱、水泵、散热器等部件，通过循环水将发动机产生的热量带走；如果采用风冷方式，则需要安装风扇和散热片，利用空气流动带走热量。

经过漫长而艰苦的努力，一台手工打造的发动机终于初步成型了。但这还远远不够，在让它真正运转起来之前，还需要进行一系列严格的检查和调试。首先，要检查各个部件的安装是否牢固，连接是否正确，有没有遗漏的零件或者松动的螺栓。然后，要对发动机进行全面的润滑，向各个润滑点加注适量的机油。接下来，进行手动盘车，转动曲轴，检查发动机的运转是否顺畅，有没有卡滞或者异常的声音。如果发现有问题，要及时排查和解决，可能是某个部件安装不到位，也可能是零件之间的配合出现了问题。

经过仔细检查和手动盘车确认无误后，就可以尝试启动发动机了。在启动之前，要确保周围环境安全，远离易燃物和人群。先将化油器内注满汽油，然后打开点火开关，按下启动按钮或者拉动启动绳。此时，心脏仿佛提到了嗓子眼，紧张地等待着发动机的反应。如果一切顺利，发动机应该能够顺利启动，发出有节奏的轰鸣声，排气管冒出淡淡的青烟。但如果发动机无法启动，那就需要耐心地排查故障。可能是点火系统故障，比如火花塞不跳火、点火线圈损坏等；也可能是燃油供给系统问题，比如化油器堵塞、油泵不工作等；还可能是发动机内部机械故障，比如活塞卡死、气门密封不严等。排查故障需要丰富的经验和专业的知识，通过逐步检查各个系统和部件，找出问题所在并加以解决。

当发动机成功启动并稳定运转后，那种成就感简直无法用言语来形容。这不仅仅是一台发动机，更是无数个日夜的心血、汗水和智慧的结晶，是对自己动手能力和创造力的一次巨大挑战和证明。但我们也要清楚地认识到，这台手工打造的发动机与专业工厂生产的发动机相比，在性能、可靠性和稳定性等方面可能还存在很大的差距。