F1空氣槳直線賽車的探究實踐

車輛模型比賽是廣火青少年極為喜愛的運動項目之一，開展車輛模型活動是素質教育的載體，能培養青少年動腦、動手的好習慣和勇于探索、拼博向上的優秀品質，對促進青少年的全面發展十分有益。

本方案通過對F1空氣槳直線賽車的探究實踐活動，讓學生了解簡易車模的基本構成，掌握調試直線賽車的技巧，營造青少年科技創新的氛圍和環境。

活動內客

1 了解車輛模型基礎知識。

2 認識和掌握組成F1空氣槳直線賽車各零件的作用。

3 利用給定套材設計、制作小車(圖1、圖2)。

4 直線競速賽：實現給定路線走直線競速功能。

5 圓周競速賽：實現圓周競速功能。

6 小車拔河賽：實現拔河功能。

7 車輛模型創新賽：對F1空氣槳直線賽車模型改進和創新。

活動的場地在教學樓前平滑的水泥路面；學生從網上查閱有關車輛模型基礎知識、F1空氣槳直線賽車套材組裝說明書。

本次活動所需的器材主要有：F1空氣槳直線賽車套材每人一套，螺絲刀、小榔頭、五號電池等。

活動過程和步驟

讓學生查閱有關車輛模型基礎知識，了解什么叫車輛模型?車輛模型的基本組成部分的名稱是什么?車輛模型有哪些種類?我國車輛模型發展水平如何?車輛模型包含哪些原理等。

查閱之后的資料整理如下：

1 車輛模型：依靠地面作用力或地面效應為主的運載工具模型稱為車輛模型。

2 基本組成部分的名稱：

由于車輛模型范圍較廣，下面以比較常見的內燃機動力四驅車模型為例，介紹車輛模型的基本組成部分(圖3)。

外觀包括車身、底盤、車輪、避震器、引擎五部分；內部結構包括油泵、引擎、消音器、伺服機、避震器等。

發動機

發動機是汽車的動力裝置。其作用是使燃料燃燒產生動力，然后通過底盤的傳動系驅動車輪使汽車行駛。發動機主要有汽油機和柴油機兩種。汽油發動機由曲柄連桿機構、配氣機構和燃料供給系、冷卻系、潤滑系、點火系、起動系組成；柴油發動機的點火方式為壓燃式，所以無點火系。

底盤

底盤作用是支承、安裝汽車發動機及其各部件、總成，形成汽車的整體造型，并接受發動機的動力，使汽車產生運動，保證正常行駛。底盤由傳動系、行駛系、轉向系和制動系四部分組成。

車身

車身安裝在底盤的車架上，用以駕駛員、旅客乘坐或裝載貨物。轎車、客車的車身一般是整體結構，貨車車身一般是由駕駛室和貨箱兩部分組成。

電氣設備

，電氣設備由電源和用電設備兩大部分組成。電源包括蓄電池和發電機。用電設備包括發動機的起動系、汽油機的點火系和其他用電裝置。

抽

機械中主要零件之一。一般為金屬圓桿，輪子和其他轉動的機件繞著它或隨著它轉動。

伺服舵機

它是把接收機收到的電信號轉換成相應的機械動作。

電子變速器

只用在電動模型車上，是一種專門調速用的伺服裝置。

3 車輛模型的種類：

車輛模型按照其功能可分為靜態仿真車模、動力型競賽車模、益智型拼裝車模等(圖4)。

4 車輛模型包含哪些原理：

車輛模型的運動一般都是將引擎的動力通過傳動系統輸送到2個車輪(2驅車)或4個車輪(4驅)，車輪旋轉時會與地面產生摩擦(啟動時稱靜摩擦，運動中稱動摩擦)，車子主要就是依靠地面的“反作用力”而前進的。

①各組成部分和作用(圖5)：

馬達：產生動力的部分。

后輪：車輛模型運動時和地面產生摩擦力，使車子運動。

后輪鋼軸：連接兩個后輪。

后輪軸轱：控制兩個后輪間距并和車身相連接。

前輪叉：固定前輪，使前輪與車身相連。

馬達架：固定馬達。

螺旋槳：產生動力。

前輪軸：固定前輪。

前輪：通過調節前輪實現各種功能。

前輪支架：固定前輪。

電池盒：裝電池，以提供電力。

桿式車身：連接各部分(見圖2)。

②組裝：

a 將電池盒及馬達架套入車身。電池盒靠近馬達架的一端可安裝獨立的彈簧片和墊片。

b 將馬達安裝在馬達架上，然后將開頭穿過馬達架上的小孔并用

2 枚自攻螺絲固定，最后將馬達的紅黑線所連接的墊片、彈簧片和另一端的雙通片均插入電池盒內壁的槽內。

c 用錘子將后輪鋼軸輕輕敲至后輪輪轂孔底，將鋼軸穿過后輪軸轱并用相同方法將另一只后輪也敲入，用前輪支架、前輪叉、前輪及軸組合完成前輪的裝配并裝在車身前端，安裝就完成了。

不論是直線競速賽、圓周競速賽，還是小車拔河賽，一般都是通過調節前車輪來完成。注意：后輪軸不能左右移動，以保證后輪在行進中的穩定。

車接競賽的類型

1 直線競速賽：通過調試模型的前車輪，實現給定路線走直線競速功能。

畫好長10米、寬2米的跑道。兩兩一組從起點出發后，根據車頭跑出賽道時所接觸的分區記錄分數和用時，分數高且用時最短者成為“車王”。賽車道見圖10。

2 圓周競速賽：通過調試模型的前車輪，實現給定路線走圓周競速功能。賽道見圖11。

評定方法：根據走時少且實現圓周功能來確定名次。

3 小車拔河賽：兩兩一組相向在一直線上用細線相連，實現拔河功能。賽道見圖12。

用細線相連的兩車先打開電源開頭，讓電機轉動起來，倒計時松手，以超過起始線30厘米為勝。

4 車輛模型創新賽：對F1空氣槳直線賽車模型改進和創新；以F1空氣槳直線賽車為主體，對模型進行改進和創新；可采用各種可能的方法對車輛模型進行改進和創新。

評定方法：依構思巧妙、科學合理、實現功能等為評定標準；如現有條件自己制作困難，可畫圖說明創新方案。