内燃機関の各部の名称がわかり,それらの働きが説明できる.使用する燃料や機械的構造などが異なる様々な内燃機関についてそれぞれの特徴を説明できる.内燃機関の開発の歴史とその背景にある産業の発展と社会的な要請の変遷について理解し,これから先の内燃機関の在り方について自分の考え持ち,それを説明できるようになることで学習・教育目標の(D-1)および(D-2)の達成とする.
概要:
内燃機関は,自動車などの輸送機器や様々な産業機器さらには発電のための動力源など,私たちの生活になくてはならない存在であり,熱,流体,振動,制御,材料など機械工学に関わる全ての技術の集合体でもある.この授業では,そんな内燃機関の原理や構造の基本について学びながら,各分野の機械工学の知識がどのように活かされているのかも理解する.その過程をとおして,様々な社会的な課題を機械工学および内燃機関がどのように解決してきたのかを知り,これから先の新たな課題への取組み方について考える.
授業の進め方・方法:
・講義を中心とする.
・授業内容の区切りごとに理解度を問う課題を課す.また,中間期および期末期にレポートを課して成績を評価する.
・この科目は学修単位科目であり,授業時間30時間に加えて,自学自習時間60時間が必要である.事前・事後学習として自ら予習・復習を行うとともに,与えられた課題等に取り組む.
注意点:
<成績評価>単元ごとの課題,中間レポートおよび期末レポートで成績を評価する.学習・教育目標(D-1),(D-2)を評価し,総合的に6割以上の評価を得ることで合格とする.
<授業時間外の学修の評価> 授業で与えられる課題等で自学自習を行うこと.課題等の取り組み状況は,評価割合に示す手段に従い評価する.
<オフィスアワー>授業のある日の16:00~17:00 A棟1F 110室(山岸の教員室) (および適宜対応する)
<先修科目・後修科目>先修科目は,熱力学,流体工学
| 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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 熱流体 | 流体の定義と力学的な取り扱い方を理解し、適用できる。 | 3 | |
| 流体の性質を表す各種物理量の定義と単位を理解し、適用できる。 | 3 | |
| ニュートンの粘性法則、ニュートン流体、非ニュートン流体を説明できる。 | 3 | |
| 絶対圧力およびゲージ圧力を説明できる。 | 3 | |
| 熱力学で用いられる各種物理量の定義と単位を説明できる。 | 3 | |
| 閉じた系と開いた系、系の平衡、状態量などの意味を説明できる。 | 3 | |
| 熱力学の第一法則を説明できる。 | 3 | |
| 閉じた系と開いた系について、エネルギー式を用いて、熱、仕事、内部エネルギー、エンタルピーを計算できる。 | 2 | |
| 閉じた系および開いた系が外界にする仕事をp-V線図で説明できる。 | 3 | |
| 理想気体の圧力、体積、温度の関係を、状態方程式を用いて説明できる。 | 3 | |
| 定積比熱、定圧比熱、比熱比および気体定数の相互関係を説明できる。 | 3 | |
| 内部エネルギーやエンタルピーの変化量と温度の関係を説明できる。 | 2 | |
| 等圧変化、等積変化、等温変化、断熱変化、ポリトロープ変化の意味を理解し、状態量、熱、仕事を計算できる。 | 2 | |
| 熱力学の第二法則を説明できる。 | 3 | |
| サイクルの意味を理解し、熱機関の熱効率を計算できる。 | 3 | |
| カルノーサイクルの状態変化を理解し、熱効率を計算できる。 | 3 | |
| エントロピーの定義を理解し、可逆変化および不可逆変化におけるエントロピーの変化を説明できる。 | 3 | |
| サイクルをT-s線図で表現できる。 | 3 | |