327
з історії

164
учня

97
для 11 классу

303
відкореговано


Вашій увазі

510
кейсів
Останнє оновлення:
23.03.2017


Кейс-урок «Форд: авто та людина»
Кейс-урок «Форд: авто та людина»

Розділ: Загальнолюдські цінності

Рівень (клас): 8-11

Тема: Історія відкриттів і прогресу

Мета: Дізнатися, як виникла автомобільна промисловість завдяки неординарним особам і як вона розвивалася під час індустріальної революції

Яка інформація мене тут чекає?

  • Чим двигун електромобіля відрізняється від двигуна внутрішнього згоряння?
  • Яке паливо краще: традиційне або екологічне?
  • Які фундаментальні і практичні знання мені згодяться?
  • Як організувати великий і успішний автомобільний бізнес?
  • Як «правильно» рекламувати автомобіль?
  • Звідки береться ціна на бензин?
6 розгорток з предметів, явищ та практик:
Вступ

Автомобіль – невід'ємна частина сучасного світу. Він – і «робоча конячка», що везе вас від місця до місця, і показник статусу, що демонструє, чого ви досягли в житті, і модний «аксесуар» для колекціонерів.

На початку автомобільної промисловості Генрі Форд перевів автомобіль з розряду «розкіш» в розряд «необхідність». А сучасний автомобіль Tesla покликаний перевести електромобілі з розряду «майбутнє» в розряд «сучасне».

Простежимо шлях від першого автомобіля до сучасних концепт-карів.

 

Фізика

«Головною» частиною автомобіля більшість людей вважають двигун. Як же працює двигун внутрішнього згоряння? Як працює двигун електромобіля?

Двигун внутрішнього згоряння (ДВЗ) — двигун, в якому паливо згорає безпосередньо в робочій камері (усередині) двигуна. ДВЗ перетворює тиск від згоряння палива в механічну роботу. Найпоширеніші конструкції ДВЗ – чотиритактні. Чому вони так називаються?

Робота двигуна проходить чотири етапи – такти:

 

Переміщення поршня в циліндрі викликає зміну об'єму надпоршневого простору. Об'єм внутрішньої порожнини циліндра при положенні поршня у верхній мертвій точці (ВМТ) називають об'ємом камери згоряння Vc. Об'єм циліндра, що утворюється поршнем при його переміщенні між мертвими точками, називається робочим об'ємом циліндра Vh.

 

де D – діаметр циліндра, мм; S – рух поршня, мм.

Опис роботи двигуна внутрішнього згоряння:

Як працює двигун електромобіля? Електричний мотор Tesla Model S є прямим нащадком двигуна, розробленого ще Ніколою Тесла. Безщітковий, 4-полюсний, 3-фазний двигун змінного струму з рідинним охолоджуванням.

Він невеликих розмірів у порівнянні з двигунами внутрішнього згоряння. Розташований на задній осі між колесами.

 

Двигун складається з двох частин: ротор і статор. Матеріали (від зовнішнього шару до внутрішнього): алюміній, сталь, мідь. Єдина точка контакту у двигуні — підшипники.

Подібний двигун дозволяє відмовитися від трансмісії і використовувати прямий привід. Двигун забезпечує максимальну швидкість автомобіля — 208 км/год (130 миль/год) на єдиній передачі. Двигун видає 100% крутного моменту на будь-якій швидкості, дуже ефективний. Крутний момент двигуна 600 Н•м, потужність 416 кінських сил. Автомобіль з таким двигуном розганяється від 0 до 100 км/год за 4,2 сек.

Якщо для двигуна внутрішнього згоряння важливий об'єм циліндра, то для електромобіля важлива ємність акумулятора. Вона показує, скільки часу акумулятор зможе живити підключене до нього навантаження. Найчастіше ємність вимірюють в амперах за годину — «ампер-годинах». Ємність акумулятора постійно виробляє струм розряду акумулятора:

 

Окрім ємності, важливою характеристикою є енергія акумулятора. Йдеться про енергію, яка може бути накопичена в повністю зарядженому акумуляторі. Енергія тим більше, чим більше напруга:

 

Яким чином обертальні рухи колеса перетворюються в лінійний рух автомобіля? Відповідь можна знайти в області кінематики.

 

Рівномірний рух тіла по колу призводить до підвищення лінійної швидкості, тобто круговий рух колеса «рухає» автомобіль. При цьому швидкість руху автомобіля в цілому і швидкість обертання колеса — взаємозв'язані параметри. Їх зв'язок виявляється в лінійній швидкості рівномірного руху по колу:

 

Рух колеса по колу (обертання) характеризується кутовою швидкістю. Це фізична величина, що показує, яке кутове переміщення здійснює тіло (в цьому випадку колесо) за одиницю часу. Визначається відношенням зміни кута при обертанні до відрізку часу, за який ця зміна відбулася:

 

Для характеристики обертального руху використовують і період – час, за яке колесо (або інше тіло, що обертається, наприклад вал) робить один оберт:

 

Також роботу автомобіля характеризують частотою. Вона є фізичною величиною, яка показує, скільки обертів робить тіло за одиницю часу.

Обертальний рух передається через вал колесам автомобіля. При збільшенні частоти обертання валу двигуна відбувається відповідне збільшення швидкості руху автомобіля. З якою швидкістю рухається автомобіль при 2000 об/мін і при 4500 об/мін? До якої максимальної швидкості можна розганятися на другій передачі? На ці і багато інших питань можна отримати відповіді за допомогою розрахунку. Розрахунок можна проводити самостійно, а можна використовувати спеціальні програми. Наприклад: http://carinfo.kiev.ua/cars/speed-rpm

 

Завдання:


Частота обертання – 5000 об/мін, діаметр колеса – 18 дюймів (1 дюйм – 2,54 см; діаметри коліс найчастіше вказуються на маркуванні шин в дюймах).

Знайти швидкість руху.

Хімія

Паливо – це «їжа» для автомобілів, без якої неможливий рух. Воно буває різним: бензин, дизель, біодизель (біопаливо).

Бензин є горючою сумішшю легких вуглеводнів. Його найбільші складники ароматичні вуглеводні, найменші — парафіни нормальної будови. Приклад ароматичних вуглеводнів:

 

Дизельне паливо – це суміш вуглеводнів, в основі якої знаходяться граничні вуглеводні. Застосовується для дизельних двигунів, у повсякденній мові називається «соляркою».

Біопаливо (біодизель) відрізняється досить високим вмістом етанолу. Біопаливо отримують шляхом переробки рослинної олії – з відходів або маслянистих сільськогосподарських рослин (наприклад, ріпаку).

 

Головним критерієм автомобільного палива є детонаційна стійкість. Це здатність палива протистояти самозайманню при стисненні для двигунів внутрішнього згоряння. Детонаційна стійкість виражається октановим числом. Саме воно позначається в маркуванні палива цифрами 80, 92, 95, 98.

Паливо містить не лише вуглеводні. Воно часто включає і домішки: свинець, марганець, смоли, сірку.

Ось порівняльна характеристика автомобільного палива:

 

З кожним роком все більшої популярності набуває біопаливо. Воно підходить для двигунів з різними вимогами до октанового числа (від 76 до 98). Воно не шкодить навколишньому середовищу, від нього немає ані сажі, ані диму. Але є і критики впровадження біопалива. Вони заявляють, що попит на біопаливо вимушує сільгоспвиробників скорочувати посівні площі під продовольчі культури і перерозподіляти їх на користь паливних.

Питання:


Як ви вважаєте, чи є перспективним виробництво біопалива в Україні?

Історія/Особи

Ім'я Генрі Форда легендарне завдяки багатьом впровадженим нововеденням, а також харизматичному «нестерпному» характеру.

 

Генрі Форд – промисловець і винахідник (на його рахунку 161 патент), власник автомобільних заводів по всьому світу. Його гаслом був: «Автомобіль для всіх!». На початку епохи автомобілебудування він випустив найдешевші і найпопулярніші автомобілі. Для того, щоб люди не боялися купувати автомобілі, він почав видавати своїм робітникам зарплату автомобілями або акціями своїх заводів. У результаті і гроші на платні економив, і по містах почали роз'їжджати тисячі і тисячі машин, які дісталися його робітникам за пільговими цінами.

Коли Форду було 16 років, він втік з батьківської ферми до Детройту. Спочатку він був механіком «Електричної компанії Едісона». А у вільний час збирав свій перший автомобіль. Вже у 1903 році він заснував фірму «Ford Motor Company» і його першим серійним автомобілем став Ford A.

Фірма стала успішною після початку випуску моделі Ford Т у 1908 році.

 

У 1910 році був побудований найсучасніший на той час завод в автомобільній промисловості — «Хайленд парк». На ньому Форд розпочав експеримент з впровадження складального конвеєра у виробництво (1913 рік). Це була ідея революційного менеджменту.

Складання автомобіля було розподілене на операції. Наприклад, складання двигуна включало 84 операції. Один робітник складав двигун 9 годин 54 хвилини, а 84 робітників конвеєра – 40 хвилин. Спочатку конвеєр був просто рухомою платформою. У 1914 році висоту складальної лінії підняли до пояса для зручності робітників.

 

Для жорсткого контролю якості Форд створив повний виробничий цикл: від видобутку руди до випуску автомобіля.

Він ввів найвищу мінімальну заробітну плату в США на той час, допустив робітників до участі в прибутках компанії.

Для співробітників автомобілі продавалися значно дешевше. Це стимулювало купувати автомобілі і самих робітників, і всіх мешканців країни. У 20-х роках Форд продавав більше автомобілів, ніж всі його конкуренти разом.

Отже, Детройт часів Форда – «столиця автомобілебудування», що процвітала. Проте індустріальна революція розвивається циклами по спіралі. Чому ж Детройт став містом-банкротом, з боргом, що перевищує 20 млрд доларів, а його основні кредитори – пенсійні фонди і страхові компанії?

У 1973 році вибухнула нафтова криза. «Ненажерливі» великі американські автомобілі не змогли конкурувати з економічними японськими і європейськими. Заводи почали закриватися, з міста почався відтік населення. У 2013 році Детройт офіційно оголосили банкротом.

 

Проте компанія «Ford Motor Company» не здається і вірна традиціям: її штаб-квартира як і раніше знаходиться в Детройті. Місто оживає завдяки іншим інвестиціям.

Автомобілебудівники, враховуючи досвід Форда, зрозуміли, що майбутнє за економічними автомобілями, які повністю втілять у життя принцип Форда: «Автомобіль для всіх!». Тому великий бізнес будується на масових, а не ексклюзивних машинах.

Новим флагманом сучасного автомобілебудування обіцяють стати електромобілі. Наприклад, серійний електромобіль Тesla з найпопулярнішою моделлю Tesla Model S.

 

Автомобіль був представлений 26 березня 2009 року в містечку Хоторн, Каліфорнія. Седан розробляється фірмовою філією в Детройті. Після закінчення проектно-конструкторських робіт фабрика планує випускати в Каліфорнії 35 тис. автомобілів цієї моделі. Залежно від комплектації, без перезарядки автомобіль зможе проїхати в середньому 480 км.

12 листопада 2012 року автомобіль отримав винагороду «Автомобіль року» від Motor Trend 2013.

Питання:


Як ви вважаєте, завдяки яким особистим якостям Форду вдалося заснувати і розвинути власну автомобільну імперію?

Маркетинг

В історії автомобільної промисловості є багато прикладів особливих, «неймовірних» маркетингових ходів і стратегій.

Генрі Форд – першопроходець в цій області. Запорука успіху його компанії – ідея про доступність автомобілів. У перший рік свого існування «Ford Motor Company» виручила від продажу автомобілів 1,5 млн доларів. Майже 400 тис. доларів виявилися прибутком. Перший автомобіль, відомий як модель А, був проданий в 1903 році за 850 доларів. Генрі Форд мав намір знизити ціну і в 1904 році продати ще більше автомобілів.

 

Ще одним нововеденням, пов'язаним з ім'ям Генрі Форда, став сервіс. Сьогодні, купуючи автомобіль, ви отримуєте сервісну книжку, в якій розписане ТО, – технічне обслуговування вашої «обнови». За часів Форда було інакше. В ті роки автомобілебудівники зазвичай залишали право вирішувати питання ремонту і обслуговування автомобілів самим покупцям. Через 2 роки після заснування компанії, в 1905 році, Генрі Форд знову впровадив нововедення – організував сервісну службу, до якої ввійшли механіки, що пройшли підготовку на заводі.

Овальна емблема Ford існує вже більше 50 років і є однією з найбільш впізнаних міжнародних торгівельних марок. Її прототипом став логотип, який був розроблений помічником Генрі Форда ще в перші роки існування компанії. Протягом минулих років вона зазнала немало змін:

 

У 30-ті роки був створений перший рекламний ролик автомобіля «Форд»:

З тих пір для автомобілів марки «Форд» було створено багато незвичайних і креативних рекламних роликів, проведено немало успішних рекламних кампаній. Наприклад, навесні 2007 року Ford представив оновлений Mondeo в 90-секундному ролику «Desire» («Жадання»), створений агентством Ogilvy London: жителі Лондона, які мріють про новий Ford Mondeo, за допомогою повітряних кульок позбавляються від своїх старих автомобілів. У ролику практично не використовувалася комп'ютерна графіка – машини дійсно літали. Щоб підняти в повітря авто, довелося сконструювати легкі макети у натуральну величину. Найлегша машина вагою не більше 5 кг була розроблена в німецькій компанії Effekt Technik – конструкція самостійно літала, коли її наповнювали гелієм. Відео знімали в 30 точках Лондона, в зйомках було задіяно близько 400 осіб, надуто 1400 куль з використанням 600 кубометрів гелію. Ці рекламні зйомки стали одними з наймасштабніших в Лондоні.

Креативна реклама не обійшла стороною і екологічні автомобілі. Агентство Ogilvy Stockholm розробило рекламну кампанію для екологічних двигунів Ford Flexifuel. У новому ролику рекламісти показали глядачам дитинчат тварин, що знаходяться в материнських утробах. Вони – майбутнє покоління, життя якого повинне протікати в чистішому середовищі. Цьому, зрозуміло, сприяють екологічні двигуни Ford Flexifuel. В кінці з'являється теглайн: «Заради майбутніх поколінь». Цей слоган також характеризує сучасну політику компанії, як і історичний девіз Форда.

Питання:


Яка сучасна реклама автомобіля вам подобається (не подобається) і чому?

Бізнес

Ціна на бензин – ось, що люди обговорюють найчастіше.

З чого ж формується ціна 1 л бензину (95)? Калькуляція представлена в гривнях:

 

Враховуючи, що автотранспорт — сполучна ланка економіки, підвищення ціни на паливо запускає подорожчання перевезень і приводить до зростання цін практично на всі види товарів і послуг. Тому саме ціна на паливо може стати лімітуючим чинником для розвитку багатьох сфер бізнесу. І саме тому електромобілі і гібридні автомобілі, які не залежать від цін на паливо, здатні розв'язати цей заклятий вузол «ціна палива - ціна перевезення - ціна товару».

Мода

Мода — мінлива, непостійна, але завжди бажана гостя. І присутня вона не лише в одязі, музиці, аксесуарах і гаджетах. Є в сучасному світі і «автомобільна мода». Які ж її тенденції? На гребені моди інтелектуальні і екологічні автомобілі. До них, в першу чергу, можна віднести гібридні автомобілі — такі, які використовують більш ніж одне джерело енергії. Вони поєднують в собі переваги електромобіля і автомобіля з двигуном внутрішнього згоряння. Цей тип представлений в багатьох марках і класах. Підтримуючі моду і навіть деякою мірою формуючи її, компанія Ford, слідом за Tesla, відкрила доступ до своїх патентів по технологіям гібридних авто. Це дозволить прискорити розвиток електромобілів і поліпшити ті, що вже існують:

 

Мода на такі автомобілі — розумна і корисна, така, яка здатна дати поштовх до розвитку нових екологічних технологій і несподіваних «зелених» рішень.

Підведення підсумків уроку:

Назва

Зміст

1

Результати кейс-уроку можна доповнити такими знахідками учнів:

 

2

Які 3 сайти допомогли знайти важливу інформацію?

http://edufuture.biz/

http://at-systems.ru/quest/new-quest/what-is-capacity-y.shtml

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D1%80%D1%81

 

3

Для допомоги учню і коучу:

http://edufuture.biz/

https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=v29IZ4RFYSk.

http://at-systems.ru/quest/new-quest/what-is-capacity-y.shtml

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D1%80%D1%81

4

Де знаходити інформацію для кейсу:

http://edufuture.biz/

http://at-systems.ru/quest/new-quest/what-is-capacity-y.shtml

http://autoustroistvo.ru/dvigatel-dvs/rabota-dvigatelya-vnutrennego-sgoraniya-takti-dvigatelya/

http://forest.petrsu.ru/courses/pump/Pump1/_Pump1.htm

http://carinfo.kiev.ua/cars/speed-rpm

http://biodiesel.org.ua/archives/596

http://www.advertology.ru/article116637.htm

 

5

Локація проведення кейс-уроку:

Кейс-урок проходитьу класі.

Можливе проведення в музеї, бібліотеці.

6

Змагання:

Команди хлопчиків і дівчаток.

Рахунок склав:….

Завдання для них:

  • За 2 сек. (t) колесо автомобіля робить 8 обертів(N).

Радіус (r) колеса 18 дюймів (45,72 см).

Яка лінійна швидкість руху автомобіля?

  • Які вуглеводні входять до складу автомобільного палива (яка з команд дасть найбільше правильних варіантів)?

7

Домашнє завдання:

Сформулювати по п'ять питань до матеріалу кейсу

(індивідуальне завдання).

8

Тривалість:

90 хвилин (спарений урок).

 

9

Можливість схеми заняття з учнем-дублером 

Можливо.

10

Отримані знання і напрацьовані компетенції:

Знання про значення особи в історичних процесах.

Уміння швидко знайти необхідну інформацію по темі.

Здобуття практичних навичок застосування отриманої інформації.

Здобуття конкретних знань з фізики, хімії, історії та інших розділів (наведені в розгортках).

11

Теги:

Двигун, механічна робота, камера згоряння, ротор, статор, ємність акумулятора, кутове переміщення, частота обертання, ароматичні вуглеводні, октанове число, парафіни, біопаливо, конвеєр, сервіс, рекламна кампанія.

12

Автори:

Грабовська Лариса Леонідівна

13

Брали участь в апгрейді кейсу:

 

 

The End

«Знання завжди повинні бути свіжими!»

Цікаві факти

Протягом життя у людини виділяється така кількість слини, що нею можна заповнити два басейни середньго розміру.

Знайшли помилку? Виділіть текст та натисніть Ctrl + Enter, ми будемо Вам дуже вдячні!

Знайшли помилку? Виділіть текст та натисніть Ctrl + Enter, ми будемо Вам дуже вдячні!