我們去修理廠修車，經常會看到一些發動機在大修。問修理工這些發動機大修的原因，無非就是“拉缸了”、“化瓦了”、“爆缸了”、“頂缸了”、“嚴重燒機油”等。這些話對於我們這些汽修小白來說，無異於座山雕問楊子榮的“黑話”。今天老侯用盡可能直白的語言，來給大家說說這些話都是什麼意思，來看看“拉缸”拉的是哪兒？“爆缸”爆的是什麼？“頂缸”又是怎麼頂的？我們在日常使用中又該如何避免這些故障的發生。
要說明這個問題，首先要簡單介紹一點汽車發動機的相關知識。汽車上所使用的發動機，全稱是“四衝程水冷往復活塞式發動機”，活塞在氣缸中上下往復運動，完成進氣、壓縮、做功、排氣四個衝程，並透過連桿把動力傳遞給曲軸，驅動曲軸旋轉，把動力向外輸出。在這個過程中，一對“歡喜冤家”起到了至關重要的作用：活塞-氣缸。它們也是發動機中最大的運動摩擦副，是發動機最核心的機構。
首先來說說活塞。活塞是在發動機氣缸中上下運動的一個圓柱體，它與氣缸蓋、氣缸壁共同組成燃燒室，燃料在其中燃燒，生成的高溫高壓氣體推動活塞向下運動，並將這個推力透過連桿傳遞給曲軸，帶動曲軸旋轉做功。活塞的工作環境是極其惡劣的，其頂部與高溫、高壓、具有腐蝕性的氣體直接接觸，承受巨大的氣體壓力與慣性力的作用，在高速運動時活塞表面與氣缸壁之間不斷髮生摩擦。所以，活塞必須有足夠的強度和剛度，並且具有耐磨、耐高溫的效能，質量越小越好。
活塞通常採用矽鋁合金鑄造而成，也有部分高強化的柴油機使用高階鑄鐵或者耐熱鋼製造。活塞在結構上分為頂部、頭部和裙部三部分。頂部與氣缸蓋、氣缸壁構成燃燒室，它的形狀決定了燃燒室的形狀，是影響燃料燃燒狀態的重要因素；頭部用來安裝活塞環，主要作用是用來密封氣缸，並把活塞的熱量傳遞給氣缸壁；裙部主要是給活塞運動導向，並承受氣缸壁施加給活塞的側壓力，現在的家用汽油機通常採用拖板式活塞裙部。活塞在形狀上呈上小下大的錐形，工作時上部受熱更多，膨脹更大，變成近似於圓形。
活塞在工作時會受熱膨脹變形，但它的變形並不是均勻的。活塞頂部在氣體壓力作用下會發生彎曲變形，在側壓力作用下會發生沿活塞銷軸線方向的變形，在活塞銷座孔處金屬較多，受熱會發生橢圓形變形，上部受熱多變形大，下部受熱少變形小。活塞發生橢圓形變形會破壞與氣缸壁之間的配合，使發動機工作異常。因此，活塞在結構上還會做一些隔熱與補償措施，比如開隔熱槽、膨脹槽、採用橢圓錐形裙部、在活塞中鑲嵌恆範鋼片等。
此外，加強活塞的冷卻與潤滑也是非常重要的，有些高強化發動機有專門的機油噴嘴，給活塞噴射機油冷卻降溫，用油環在氣缸壁上布油形成油膜潤滑活塞，活塞表面做磷化處理，或者塗抹石墨，噴塗聚四氟乙烯塗層等，以提高活塞的耐磨性與耐高溫性等。
再來說說發動機氣缸。氣缸是發動機中引導活塞上下運動的圓柱形空腔。它也是燃燒室的組成部分，要承受巨大的氣體壓力和高溫、腐蝕等，所以要求它具有足夠的強度和耐熱、耐磨性。為了節約材料，降低成本，保證發動機使用壽命，在絕大多數的發動機中，都會在氣缸中鑲入氣缸套來形成氣缸工作表面。
氣缸套採用耐熱性較好的合金鑄鐵或者合金鋼製造，氣缸體採用比較廉價的普通鑄鐵或者鋁合金鑄造，當氣缸套過度磨損後還可以單獨維修或者更換，這樣可以降低使用和維修成本。有些鋁合金發動機不鑲嵌缸套，而是在氣缸壁上電化學加工一層硬質鐵合金塗層。此外，把氣缸套內壁加工成網格狀，可以形成一個個微小的儲油池，以增強對活塞的潤滑。
氣缸套是固定不動的，活塞在氣缸套中上下往復運動，二者形成了一個運動摩擦副。一個普通的家用汽油機，假設活塞行程是87mm，當發動機以2000轉/分鐘執行時，二者的相對速度將近6米/秒。如此高的摩擦速度，如果沒有良好的潤滑與散熱，摩擦副很快就會被破壞，所以活塞-氣缸的潤滑與散熱是發動機的核心技術。此外，由於側壓力與氣體壓力的存在，活塞並不是在氣缸中間位置執行，而是在上下行時分別偏向於一側，在側壓力方向磨損更嚴重，因此形成了偏磨，這是往復式發動機不可避免的缺陷。
活塞與氣缸套之間大約有0.05~0.1mm的間隙，這個間隙稱為“配缸間隙”。不同的發動機這個數值略有不同，一般鑄鐵氣缸體匹配鋁合金活塞會略大一些，鋁合金氣缸體匹配鋁合金活塞會略小一些。如此小的配合間隙，需要有精密的機械加工工藝與裝置來實現。我們通常說的發動機製作精密，主要也是指這個部分。此外，金屬的熱膨脹也是必須考慮的因素，使用不同的金屬材料，熱膨脹係數不同，配缸間隙也不同。這些都是發動機最核心的技術。
需要注意的是：這個引數是冷車時的資料，測量的是活塞裙部與氣缸壁之間的間隙。發動機達到正常工作溫度時，這個間隙會縮小至0.02~0.05mm左右。如果由於磨損導致這個間隙過大，活塞-氣缸的密封效能會大幅度下降，氣缸壓力降低，進入燃燒室的可燃混合氣壓縮不足，難以燃燒，並從活塞-氣缸壁之間的間隙漏出，形成所謂的“下排氣”，發動機動力下降，機油消耗量劇增，在這種情況下就需要大修發動機了。
知道了活塞、氣缸的特性以及二者的運動關係，就可以來解釋拉缸、爆缸等術語了。
前文說了，活塞-氣缸之間的間隙非常小。如果有硬質顆粒物進入了這個間隙中，在活塞的高速運動以及巨大慣性的作用下，就會對氣缸壁和活塞表面造成劃傷，在氣缸壁表面形成縱向的溝紋，這就是所謂的“拉缸”。所以，簡單來說，“拉缸”就是氣缸壁內表面縱向劃傷。造成拉缸的原因，一般是有雜質進入到了燃燒室中，比如脫落的積碳顆粒、空氣中的硬質顆粒物等，此外活塞環折斷、活塞銷卡簧掉落、活塞銷竄出等，也會造成拉缸故障。
當發動機出現拉缸故障之後，由於在劃傷處洩漏，所以氣缸的密封性下降，發動機會出現異響、抖動等現象，發動機動力下降，下排氣增大，在機油尺處會看到一縷縷的煙霧從這裡竄出。如果是輕微的拉缸，發動機可以繼續使用，只是要避免大負荷運轉。如果是嚴重的拉缸，那就必須停機維修了。避免拉缸故障的一個重要措施是使用質量良好的空氣濾清器，並保持進氣管路的良好密封，這樣可以將空氣中的硬質顆粒物完全過濾，避免進入氣缸中卡入活塞-氣缸摩擦副中。此外，降低發動機燃燒室中的積碳，也是避免拉缸的措施之一。
那麼“爆缸”又是怎麼回事呢？大家一聽，爆缸，哇，發動機爆炸了耶！
其實並不是。現在的汽車發動機是非常安全的，絕對不會發生爆炸。所謂的“爆缸”，其實是指活塞與氣缸套卡死不動的故障。
前文說了，發動機在正常工作時，活塞與氣缸壁之間的間隙是非常小的。但這是建立在發動機散熱良好情況下的。如果發動機散熱不好，或者長時間大負荷工作，那麼活塞的溫度就會急劇上升，發生較大的膨脹變形，而氣缸體膨脹量沒有活塞大，因此活塞與氣缸套之間的間隙就會消失，二者從間隙配合變成了過盈配合。活塞在飛輪慣性力的作用下，仍然保持上下往復運動，與氣缸壁之間發生嚴重的摩擦，生成大量的熱，使活塞表明與氣缸壁內表面金屬熔化，並熔接在一起，然後又撕裂。此時活塞與氣缸套表面完全破損，摩擦副完全被破壞，由此產生巨大的阻力迫使發動機停止運轉，高溫使活塞與氣缸套熔接在一起，發動機完全不能工作了。
爆缸一般都是由於發動機高溫導致的。在此時，發動機中的冷卻液會沸騰，發動機艙中煙霧繚繞，就像爆炸了一樣，所以稱為“爆缸”。爆缸是一種嚴重的機械故障，發動機中的活塞與氣缸套卡死不動，完全喪失工作能力，必須拆解大修才能修復。如果汽車在高速行駛中發生爆缸事故，甚至會導致汽車失控，是非常危險的發動機故障之一。所以我們在日常使用中，一定要保持發動機良好的散熱能力，如果發動機溫度過高必須停機檢查，決不可帶病執行。
再來說說發動機“頂缸”是怎麼頂的。發動機頂缸有兩種情況，一種是活塞頂部與氣門頂撞，另一種是活塞頂水或者其它異物。
發動機在工作時，活塞上下往復運動。當活塞達到上止點時，或者是排氣終了，或者是壓縮終了。如果是排氣終了位置，此時進排氣門都是開啟的，處於氣門疊開狀態。此時的氣門與活塞頂之間的間隙不足一毫米。此外，在活塞上下運動的同時，氣門也隨之開啟或關閉，二者保持某種特定的運動關係，並保證二者不會發生運動干涉。
這種特定運動關係，是由發動機配氣機構完成的。如果配氣機構發生故障，比如正時皮帶斷裂、正時鏈條跳齒、凸輪軸折斷等，氣門不再隨活塞運動，而是保持在某一個位置不動，氣門與活塞之間的運動關係就會被打破。當活塞運動到上止點時，高速運動的活塞頂部與開啟的氣門發生碰撞，將活塞打碎或者破裂，氣門斷裂或者彎曲，嚴重時甚至會打碎氣缸蓋和氣缸體，發動機完全損毀。如果汽車在高速行駛中發生頂缸事故，汽車會瞬間失去動力，發動機破損或者卡死，汽車極易失控。
這種頂氣門式的頂缸，絕大多數都是由於正時皮帶或者正時鏈條沒有及時更換造成的。所以，我們一定要按照保養手冊的要求，按時更換正時皮帶或者正時鏈條。千萬不要聽信某些老司機的謊言：看起來好好的就不用換。頂缸造成的後果是極其嚴重的，發動機基本都是完全報廢，而換一條皮帶只需要幾百塊錢，孰輕孰重，自己掂量吧！
另一種頂缸，是活塞頂到了水或者其它異物。
發動機工作時，在壓縮衝程中，活塞頂部壓縮的是可燃混合氣。氣體可壓縮性較好，可以壓縮成很小的一團。但是如果發動機涉水了，在進氣衝程中吸入到氣缸中的是水而不是空氣，那麼活塞在壓縮衝程中壓縮的就是水，而水是不可壓縮的。如果我們強行發動汽車，活塞在起動機的帶動下強制上行，遇到封閉在氣缸中的水，就會被水阻攔而無法上行。而此時起動機繼續轉動曲軸，連桿繼續推動活塞上行，在巨大的阻力作用下，連桿會發生彎曲變形，氣門也會由於水的衝撞發生彎曲，這就是所說的發動機涉水頂缸。如果把水換成其它不可壓縮的異物，比如螺絲、火花塞頭部等，後果也是一樣的。所以，發動機涉水熄火後絕對不可以二次啟動。
上面說的發動機頂缸，如果後果非常嚴重的話，會導致活塞連桿斷裂。連桿在發動機中高速自由擺動，就會將氣缸體打破，這就造成了另一個嚴重的故障：搗缸。搗缸後發動機殼體完全破裂，內部各零部件基本都會變形損壞，發動機完全報廢。
最後總結一下：發動機拉缸是指活塞與氣缸套之間進入了雜質，在氣缸套上形成了縱向的溝紋，這種情況只需要單獨更換損壞的活塞與氣缸即可；爆缸是發動機高溫導致的活塞與氣缸抱死，這種情況下需要更換髮動機的“四配套”，即活塞、活塞環、活塞銷、氣缸套，不經爆缸一般都伴隨著氣缸體與氣缸蓋的熱變形，後期很容易發生漏油、漏水、呲氣缸墊等故障；而頂缸的非常嚴重的機械事故，發生頂缸的發動機基本沒有維修價值，一般都需要更換髮動機總成，或者更換中缸。
