到達目標
①熱機関の熱力学的サイクルを理解し、熱効率を求めることができる。
②内燃機関の基本構造と動作原理を説明できる。
③内燃機関のトルクと出力の関係について計算ができる。
④蒸気原動所のシステム構成を理解し動作の説明ができる。
⑤蒸気の性質を理解し、蒸気表を用いた計算ができる。
【教育目標】Ｄ
【学修・教育到達目標】D-1
【キーワード】エンジン、ボイラ、タービン、熱効率、オットーサイクル、ディーゼルサイクル、ランキンサイクル
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 | | | |
| 評価項目2 | | | |
| 評価項目3 | | | |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
熱機関は広く産業や民生で活用されていて、それ自体が一つの完成された総合的な機械であり、機械に関する全ての知識を結集して築きあげられた分野である。本講義では熱機関の代表とされている、内燃機関（オットーサイクルとディーゼルサイクル）および蒸気原動所（ランキンサイクル）をとりあげて、動力発生の方法を学び、熱機関の機械工学専門分野における位置づけを理解する。
授業の進め方・方法:
授業は教科書を用いた講義を中心に行う。補助資料として、パワーポイント提示、補足資料のプリント配布をおこなう。
注意点:
本講義の基礎となるサイクルの部分は、熱力学の基礎知識を必要とするので、復習しておくことが望ましい。関連資料は随時はいふする。また、単元に応じて理解度確認のために小課題を果たす。
【評価方法・評価基準】期末試験結果(70%)，課題(20%)，小テスト(10%)で総合的に評価する。詳細は第１回目の授業で通知する。サイクルと熱効率、出力とトルクの関係を把握し、熱機関の働きを理解すること、および熱機関の燃料と燃焼の関係、大気環境に与える影響などに関して理解の程度を評価する。単元に応じて課題などを課すので自学自習をしてレポート等を提出すること。必要な自学自習時間数相当分の課題等未提出が４分の１以上の場合は低点とし、総合評価で60点以上を単位修得とする。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
熱機関の概要・分類・用途など |
熱機関の機械工学における位置づけを理解する
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| 2週 |
内燃機関の構造と動作原理 |
内燃機関の基本構造と動作原理を説明できる
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| 3週 |
内燃機関の熱力学的サイクル |
内燃機関のサイクルから熱効率を計算できる
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| 4週 |
内燃機関の吸気と排気 |
内燃機関の吸気と排気の仕組みについて説明できる
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| 5週 |
ガソリン機関についてⅠ |
ガソリン機関のシリンダ内燃焼を説明できる
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| 6週 |
ガソリン機関についてⅡ |
ガソリン機関の周辺装置や排気浄化について説明ができる
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| 7週 |
ディーゼル機関について |
ディーゼル機関の燃焼形態と排気の説明ができる
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| 8週 |
内燃機関の性能と計測 |
熱機関のトルクと出力の関係について計算ができる
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| 4thQ |
| 9週 |
熱機関の燃料と燃焼 |
理論空燃比や燃料消費率の計算ができる
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| 10週 |
ガソリン燃料の特徴と燃焼 |
機関に要求されるガソリンの性質を説明できる
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| 11週 |
ディーゼル燃料と燃焼 |
機関に要求される軽油や重油の性質を説明できる
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| 12週 |
動力システムとランキンサイクル |
蒸気原動所のシステム構成と動作を説明できる
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| 13週 |
蒸気の性質と蒸気表 |
蒸気の性質を理解し、蒸気表から値を求める
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| 14週 |
蒸気の性質と蒸気表 |
蒸気ボイラの構造を理解し、性能を評価できる
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
まとめ、試験の解説 |
これまでの学習内容を振り返り，エネルギー利用の未来についても考察する
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 10 | 10 | 10 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 |
| 専門的能力 | 40 | 10 | 10 | 10 | 0 | 0 | 70 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |