熱機関工学

科目基礎情報

学校 有明工業高等専門学校 開講年度 平成31年度 (2019年度)
授業科目 熱機関工学
科目番号 0093 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 機械工学科 対象学年 5
開設期 後期 週時間数 1
教科書/教材 内燃機関;坂田勝 編集・田坂英紀著(森北出版)
担当教員 伊野 拓一郎

到達目標

1.
内燃機関の種類とその特徴による各種分類法を説明できる.
2.
内燃機関の基本原理,理論サイクルを理解し,理論熱効率の式を導出できる.
3.
内燃機関の構成要素および使用燃料についてその概要を説明できる.

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
評価項目1熱 機関の種類とその 特徴による各種分類 法をもれなく,詳細に 説明できる. 熱 機関の種類とその 特徴による各種分類 法の概要を説明でき る. 熱 機関の種類とその 特徴による各種分類 法を説明できない.
評価項目2内燃機関の基本原理, 理論サイクルをすべ て理解し,理論熱効率 の式を的確に導出で きる. 内燃機関の基本原理, 理論サイクルの概要 を理解し,理論熱効率 の式を導出できる. 内燃機関の基本原理, 理論サイクルを理解 できず,理論熱効率の 式を導出でき ない .
評価項目3内燃機関の構成要素 および使用燃料につ いてその概要をもれ なく詳細に説明でき る. 内燃機関の構成要素 および使用燃料につ いてその概要を説明 できる. 内燃機関の構成要素 および使用燃料につ いてその概要を説明 できない.

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 B-2

教育方法等

概要:
本科目は,熱エネルギーを仕事に変換する機器,
すなわち
,熱機関に関
しての基礎的知識を習得することを目標としている.熱機関は交通機関,建設機械などに広範囲に使用されており,機械工学の技術者にとっては,
その作動に関する基礎理論,構造・機能に関する基礎知識および燃料の燃
焼に関する基礎理論を修得することが,必要不可欠になっている.さらに,
エネルギー変換に伴って出る排出ガスによる環境汚染も重要な問題であ
り,
その点に関しても熱機関工学の知識が必要となる

本科目では
,ま
ず,熱機関の分類とその構造,性能および応用範囲を整理・理解すること
から始まり

4
年次で履修する「熱力学」で学習するガスサイクルを基本
として,実際の各種熱機関の作動サイクル基礎理論を修得することを最初
の目標としている.次に,熱機関を構成する各要素についてそれぞれの構
造と作動原理を修得するとともに,機関性能との関連を理解することを目
標とする.また,燃焼に関しては,燃料の分類とその特徴に関する知識を
得ることによって,環境問題への応用における基盤知識の獲得を目標とし
ている.

授業の進め方と授業内容・方法:
講義を中心とし,数
回の
授業ごとに授業内容のまとめをレポートとして
提出してもらう.
注意点:
熱力学の知識を有することが望ましい.

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
後期
1週 熱機関工学への導入 熱機関工学を学習する意義を理解し,その学
習内容を把握できる
2週 熱機関の分類と各機関
の概要
(1)
熱機関の分類法を理解し,的確な分類ができ

3週 熱機関の分類と各機関
の概要(
2

各熱機関の構造と構成要素を理解し,図示し
ながら説明できる
4週 熱機関の分類と各機関
の概要(
3

各熱機関の作動原理を説明できる
5週 熱機関の理論サイクル
(1)
理論熱効率とガソリンエンジンの理論サイク
ルについて説明できる
6週 熱機関の理論サイクル
(2)
ディーゼルエンジンの理論サイクルについて
説明できる
7週 熱機関の理論サイクル
(3)
各理論サイクルと理論熱効率の関連について
説明できる
8週 【後
期中間試験】
9週 燃料
(1)
熱機関に用いる燃料についてその概要を説明
できる
10週 燃料
(2)
燃料とノッキング現象の関係を理解し,説明
できる
11週 熱機関の構成要素
(1)
弁機構に関する基礎理論を理解できる
12週 熱機関の構成要素
(2)
弁機構の構造に関して説明できる
13週 熱機関の構成要素
(3)
過給機に関する基礎理論を理解できる
14週 熱機関の構成要素
(4)
伝達装置等の構成要素の概要を説明できる
15週 期末試験
16週 テスト返却と解説

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80000200100
基礎的能力0000000
専門的能力80000200100
分野横断的能力0000000