学 校：徐州市云苑路小学
班 级：六（1）班
主 持 人：郭俊达
指导老师：蒋慧
研究 时 间：2025年11月
一、研究背景
我有一个叔叔在奥迪4S店从事维修工作，今年夏天他带我去他公司玩，在车间里，我看到一辆正在维修的车。引擎盖下面有一个特殊的装置，它引起了我的注意力，我询问后得知它原来是V8发动机。我对这个装置充满了好奇心，于是打算做一个它的简易版模型。
二、研究目的
做一个V8发动机简易版模型
三、研究方法
1、资料调查
2、动手制作
四、研究过程
（一）查阅资料：通过网络我查阅了V8发动机的基本部件。
1、机体组：由缸体、气缸盖等组成。缸体是发动机的基础结构，容纳活塞和气缸，为其他部件提供安装空间。安装气门、火花塞等部件。
2、曲柄连杆机构：包括活塞、连杆、曲轴等。活塞在气缸内做往复运动，通过连杆与曲轴相连，将活塞的直线运动转化为曲轴的旋转运动，从而输出动力。
3、配气机构：主要有凸轮轴、气门、气门弹簧等。凸轮轴控制气门的开闭时机，确保进气和排气过程正常进行，气门弹簧则保证气门关闭时的密封性。
4、正时系统：用于确保曲轴和凸轮轴之间的同步运转，保证发动机正常工作，通常由正时链条或皮带等组成。
5、进排气系统：包括进气歧管、排气歧管等。进气歧管将空气和燃油混合物分配到各个气缸，排气歧管则收集各气缸的废气并将其排出。
6、燃油供给系统：有燃油泵、喷油器、高压燃油轨等部件。燃油泵将燃油从油箱输送到喷油器，喷油器再将燃油喷入进气歧管或气缸内，与空气混合形成可燃混合气。
7、点火系统：一般由火花塞、点火线圈等组成。火花塞产生电火花，点燃气缸内的可燃混合气，使发动机工作。
8、润滑系统：主要有机油泵、机油滤清器等。机油泵提供润滑油循环，润滑发动机内部各运动部件，减少摩擦和磨损，机油滤清器则过滤机油中的杂质。
9、冷却系统：由水泵、散热器、节温器等组成。水泵推动冷却液在发动机内循环，带走发动机产生的热量，散热器则将冷却液的热量散发到大气中，节温器可根据发动机温度调节冷却液的循环路径。
（二）学习V8 发动机运作原理。
V8 发动机核心运作原理是：8 个气缸呈V 型（夹角多为 90°）排列，通过 “进气 - 压缩 - 做功 - 排气” 四冲程循环，将燃油化学能转化为机械能，最终由曲轴输出动力，且气缸分组交替做功以保证动力平稳。
其关键运作逻辑可拆解为 3 步：
1、四冲程循环（单缸核心）：每个气缸独立完成 4 个步骤 —— 进气（吸入油气混合体）、压缩（压缩混合气）、做功（火花塞点火，推动活塞带动曲轴旋转）、排气（排出废气），循环往复产生动力。
2、V 型分组协同：8 个气缸分为左右两组（各 4 缸），两组气缸按特定顺序（如 1-8-4-3-6-5-7-2）交替 “做功”，避免动力中断，让输出的旋转动力更平顺、无明显顿挫。
（三）、动手制作
通过以上资料的调研，了解了发动机的内部构造和运动原理，我设计了V8发动机的图纸。
1、设计图纸：
2、准备材料：硬纸板、A4纸、棉签、胶棒
3、工具准备：剪刀、铅笔、美工刀、直尺、钳子、热熔胶枪
4、制作过程：
缸体底座：画一个长方形（作为发动机基座），在上方均匀画8个等大的圆形（代表8个气缸的“缸孔”，分两排排列，每排4个）。
活塞：用纸绕棉签棒卷出8个等大的圆柱，每个圆柱中心预留一个小孔；再剪8根棉签棒，作为活塞连杆，一端粘在圆形活塞中心。
曲轴模拟件：剪一个长条硬纸板，在上面间隔画4个小孔，作为简化版曲轴。
组装缸体与活塞：把裁剪好的“缸体底座”平放，将8个“活塞连杆”的另一端（未粘活塞的一端），分别从缸体底座的8个“缸孔”下方穿入，确保活塞能在缸孔内上下轻微活动（模拟活塞运动）。然后用少量胶水固定连杆与缸孔边缘的接触点（仅固定一点即可，保留活动空间），防止活塞脱落。
搭建曲轴联动结构：将“曲轴长条”放在缸体底座下方，对齐每排4个活塞的连杆位置，把连杆末端用胶水粘在曲轴长条的“小圆圈”标记处（两排活塞对应曲轴的上下两侧，模拟V型布局的动力传递）。等待胶水干透后，用手拨动曲轴长条，检查活塞是否能随曲轴转动而上下活动，若卡顿可调整连杆粘贴位置或裁剪多余硬纸板。
5、成果展示
五、研究结论
我们在学习中，会遇到一些很难理解的复杂原理，但通过观察、学习，把“看不懂”转化为“能做出”，打破了对复杂事物的畏难感。
六、研究收获
本次研究，我有以下几点创新：
1、材料创新：低成本资源的高适配性转化
突破了机械模型常用的金属、塑料等传统材质，选择废旧纸箱这种低成本、易获取的回收材料，通过裁剪、折叠、拼接等方式，让原本柔软的纸箱具备了模拟发动机缸体、曲轴等硬质结构的形态，解决了“复杂结构用简单材料呈现”的问题。
2、结构创新：复杂机械原理的可视化简化
V8发动机的核心是“8缸协同运转”，在制作中需要将这一抽象的机械逻辑转化为具象的纸箱结构。通过分层设计体现缸体布局、用棉签棒模拟活塞运动轨迹，本质是对复杂机械原理的“去繁就简”，直观理解V8的核心结构，这是“原理可视化”的创新。
3、创意落地：个性化的“问题解决式”设计
制作过程中遇到纸箱硬度不足、部件拼接不牢固等问题，针对性的解决这些问题都是创意实践。
这个V8发动机简易模型的制作，在老师的帮助下我不断的打开思维，从查找相关资料，熟悉原理，准备材料，到不断失措、改进，这本身就是个不断学习并练就毅力的过程。
在动手制作方面，材料都是纸质的，会遇到硬度不足、粘度不够、摩擦力过大等情况，导致发动机运转不理想。我做了好多次，失败了很多次，也曾想放弃。老师鼓励我说：做一件事情，坚持下去就会成功；妈妈鼓励说：每一次失败都能让我更好的成长。他们给我了信心和力量，让我有了再来一次的决心和勇气，就这样在磨砺中不断前行，不断强大，最终成功了！
在整个制作过程中，我不仅学会了画设计图，还学会了很多课本上没有的知识，比如调查问卷、材料采购、使用钳子、胶枪等工具。我们还学会了很多查阅资料获取知识的方法，开阔了眼界，拓展了知识量，对今后的学习和生活有很大益处。
