工学系

機械科学コース

熱工学2

科目分野 理工学部
選必区分 選択
担当教員
[ローマ字表記]
木戸口 善行 [Yoshiyuki Kidoguchi]
授業形態 講義

授業の目的

内燃機関は,自動車,船舶,航空機や産業,建設,農業用などの動力源として広く利用されている。この内燃機関は,理工学の技術を集大成した実用のエネルギー変換装置といえ,産業の基盤を形成している。したがって,「ものづくり」を学ぶうえで必須な分野である。熱工学2となる本講義では,機械科学の立場から内燃機関の動作原理と構造,エネルギー変換機構とエネルギー変換過程を理解する。さらに,理工学分野につながる燃料の燃焼現象,燃焼による大気汚染物質の生成と低減についても理解する。

授業概要

燃料の燃焼により生成する熱エネルギーを動力エネルギーとして有効に利用し,また大気汚染物質の排出を抑制できる動力源を得る技術に精通するために,内燃機関の熱力学を基本にして,仕事,サイクルと熱効率の関係を理解する。次いで,実用のガソリンエンジン,ディーゼルエンジン,およびガスタービンなど各種内燃機関のサイクルと燃焼方式,燃焼特性の特徴,燃料の燃焼と大気汚染物質の生成について理解する。

到達目標

1. 熱力学のサイクルについて説明できる。
2. サイクルと仕事,熱効率について説明できる。
3. 各種内燃機関の燃焼およびサイクルの違いについて説明できる。
4. 燃料の燃焼による熱エネルギーの生成から動力エネルギーへの変換機構を説明できる。

授業計画

1. 内燃機関の概要と歴史
2. 熱力学の基本事項
3. ガスの状態変化とサイクルについての基本事項
4. サイクルと仕事,熱効率
5. サイクル計算
6. 燃料の燃焼
7. 機関性能
8. シリンダ内ガス交換
9. ガソリン機関の燃焼
10. ガソリン機関の構成装置
11. ディーゼル機関の燃焼
12. ディーゼル機関の構成装置
13. ガスタービンの構成と構造
14. 大気汚染物質の生成と低減
15. 燃費向上技術
16. 定期試験

教科書

機械系大学講義シリーズ23 改訂内燃機関/廣安博之,寳諸幸男,大山宜茂:コロナ社, ISBN:9784339040678

キーワード

内燃機関,燃焼,エネルギー変換,熱効率,大気汚染物質