内燃機関Ⅰ

科目基礎情報

学校 広島商船高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 内燃機関Ⅰ
科目番号 1932212 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 商船学科(機関コース) 対象学年 3
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 熱機関工学(コロナ社),越智敏明他
担当教員 茶園 敏文

目的・到達目標

(1)熱力学の法則について理解し、各種工業機器において発生する熱と仕事との関係について説明できる。
(2)内燃機関、特にディーゼル機関の構造および作動、特徴について学び、概略を説明できる。
(3)内燃機関、ガソリン機関・ガスタービンの構造および作動、特徴について学び、概略を説明できる。

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
力、仕事、出力の発生原理を理解している 熱力学の第一法則、第二法則を理解し、仕事の発生メカニズムを理解している力、仕事、出力の原理から内燃機関のそれらの値を算出し説明できる同値を算出できない
化学的な燃焼反応から低位発熱量、高位発熱量を求められる低位発熱量、高位発熱量を総括反応式から算出できる同値を算出できない
内燃機関と外燃機関の違いを理解している違いを明確に説明できる違いを説明できない
内燃機関の基本サイクルを理解しているオットーサイクル、ディーゼルサイクル、サバテサイクルを説明できる 4サイクル、2サイクルのガス交換過程を説明できる同サイクル、ガス交換過程を説明できない
内燃機関の根本的な燃焼を説明できる予混合燃焼と拡散燃焼の違いを説明できる違いを説明できない

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
(1)船舶の主駆動源である内燃機関の構造、性能などを理解する.
(2)内燃機関の仕事、出力、作動のメカニズムを理解できるようにする.                 
(3)船舶に限らず、熱機関(エンジン)や冷凍機など,「熱」を取り扱う機器は非常に多岐にわたる,それら「熱」を取り扱う各種工業機器の動作
  原理の基礎理論を理解するうえで,「熱力学」に関わる基礎的な知識を習得し,自然現象を科学的に説明できることも目指す.
授業の進め方と授業内容・方法:
(1)スライドと黒板を併用し、アニメーション等わかりやすい解説を加える.
(2)特に難しい部分は演習を交え.理解を深める.
(3)物理現象から理解することを基本とし,考える力を養う.
注意点:
(1)機関の習得は,つながりがあるため,途中で理解できないと続かないことが多い.理解度を維持すること.
(2)海技試験に通づる問題も多くあるので,指摘した部分は理解するよう努力すること.

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 1..内燃機関における物理(仕事、熱、出力等) 1-(1)仕事とは
1-(2)出力とは
2週 1..内燃機関における物理(仕事、熱、出力等) 1-(3)熱力学の第一法則
1-(4)熱力学の第二法則
3週 1..内燃機関における物理(仕事、熱、出力等) 1-(5)理想気体の状態方程式
1-(6)理想気体の状態方程式
4週 2.燃焼概論 2-(1)燃焼と燃料
5週 2.燃焼概論 2-(2)低位発熱量、高位発熱量
6週 2.燃焼概論 2-(3)内燃機関の概要
7週 前期中間試験
8週 答案返却・解説
2ndQ
9週 3.内燃機関 3-(1)カルノーサイクル、同熱効率
3-(2)オットーサイクル、同熱効率
10週 3.内燃機関 3-(3)ディーゼルサイクル、同熱効率
3-(4)サバテサイクル、同熱効率
11週 3.内燃機関 3-(5)内燃機関の実際のサイクル、圧縮比、締切比
12週 3.内燃機関 3-(6)内燃機関の動弁機構
13週 3.内燃機関 3-(7)内燃機関の吸気と排気
14週 前期期末試験
15週 答案返却・解説
16週
後期
3rdQ
1週 4.ガソリン機関 4-(1)ガソリン機関の構造と作動原理
2週 4.ガソリン機関 4-(2)燃焼過程
3週 4.ガソリン機関 4-(3)燃焼噴射装置


4週 4.ガソリン機関 4-(4)点火装置
5週 5.ディーゼル機関 5-(1)4サイクル機関の作動原理

6週 5.ディーゼル機関 5-(2)2サイクル機関の作動原理

7週 5.ディーゼル機関 5-(3)燃焼過程
8週 後期中間試験
4thQ
9週 答案返却・解説
10週 5.ディーゼル機関 5-(4)燃料噴射装置
11週 6.ガスタービン 6-(1)ガスタービンの概要と用途
12週 6.ガスタービン 6-(2)構成と構造(全体)
13週 6.ガスタービン 6-(3)構成と構造(圧縮機・燃焼器・タービン)
14週 6.ガスタービン 6-(4)ガスタービンのサイクル
15週 学年末試験
16週 答案返却・解説

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600002020100
基礎的能力30000101050
専門的能力30000101050
分野横断的能力0000000