△エンジンシステム（Engine Systems）[5B02]

＜授業のねらい及び具体的な達成目標＞

エンジンの設計・計画では，構成要素の機能を詳しく研究し高性能化を図るとともに，システム全体を最適なものにすることが大切であることを学ぶ。さらに、「Trade-off」の関係にある特性を，整合させることの重要性も学ぶ。このとき役立つ基礎知識を確実に身に付ける。具体的な達成目標は、以下の７項目を理解することにある。（１）ディーゼルエンジンの噴射システムにおける衝撃波とキャビテーションおよび燃料噴霧の蒸発拡散(物質伝達)現象の理解。
（２）ディーゼルエンジンの燃焼解析、熱力学第一法則に基づく熱発生率の計算と窒素酸化物や粒子状物質を生成する反応性流れと反応計測。
（３）エンジンの吸排気システムにおける気体の流動と燃焼反応の制御。
（４）耐久性向上のためのエンジントライボロジー。
（５）エンジンシリンダー壁面の対流熱伝達率と熱交換器。
（６）過給システムの圧縮性流体力学による解析。
（７）エンジンCGS(コージェネレーションシステム)におけるエネルギーの形態と変換。
（JABEE学習・教育目標）
[機械工学エネルギー・デザインプログラム]：（D）◎、（F）○
（JABEEキーワード）
[機械工学エネルギー・デザインプログラム]：エネルギー保存則(熱力学第一法則)、設計法、衝撃波、キャビテーション、物質伝達、反応性流れ、反応計測、気体の流動、燃焼反応、トライボロジー、対流熱伝達率、熱交換器、圧縮性流体力学、エネルギーの形態と変換
[前提となる基礎知識と習得後の展開]
「物理学I」、「物理学II」、「化学I」、「化学II」、「流れ学I及演習」、「工業熱力学I及演習」、「内燃機関」、「伝熱工学」、「機械工学設計総合演習」で与えられた知識を持っていることを前提にして講義が計画されている。本科目習得後または並行して、「燃焼工学」、「ガスタービン」、「自動車工学」、「航空宇宙工学」、「環境制御工学」などの関連科目に展開することで、さらなる理解を深めることができる。

＜授業計画＞

1．ディーゼルエンジンの噴射系システム、噴射装置内の圧力伝播と衝撃波およびキャビテーション　演習課題１
2．燃料微粒化と物質伝達の過程、層流/乱流、噴霧流、運動量の保存の関係から求められる噴霧のぺネトレーションの計算　演習課題２
3．ディーゼルエンジンの燃焼、指圧線図解析、熱力学第一法則に基づく熱発生率の計算、着火遅れとセタン価、ノック　演習課題３
4．ディーゼルエンジンの排ガス特性と浄化システム、窒素酸化物と粒子状物質の生成機構、それらの反応計測技術　演習課題４
5．４ストロークエンジンの吸気システム，吸気システムの評価，吸気速度係数、慣性効果，脈動効果　演習課題５
6．ターボ過給システムとその流動解析、1次元非定常圧縮性流れによるエンジンとのマッチンッグ解析　演習課題６
7．2ストロークエンジンの掃気システム，掃気効率，給気効率，完全分離と完全混合モデル　演習課題７
8．エンジントライボロジー，潤滑システム，エンジン油，オイルフィルタ
9．ピストンリングの作用と流体潤滑理論 演習課題８
10.エンジン冷却システムにおける熱移動，ラジェータ（熱交換器）の特性　演習課題９
12.エンジンを中心にしたCGS(コー・ジェネレーション・システム)におけるエネルギーの形態と変換とおよびその設計　演習課題10及び総合演習
13.定期試験

＜成績評価方法及び水準＞

講義中に指示する「演習課題」(講義終了後に自力で考えてくる宿題であり、次の講義のはじめに提出する)および授業の途中で行う「演習」を評価に加味する。この「課題演習」の内容は＜授業のねらいと具体的な達成目標＞に深く関連しており、単位取得には欠かせない条件になる。総合演習で、復習をした後、最終的に、定期試験による評価を行う。
すべての演習課題を提出し、定期試験が合格すれば、「機械工学プログラム」の学習.教育目標（D）、(F)が達成される。演習課題を40%，定期試験を60%として評価し、合計が60点以上を合格とする。

＜教科書＞

「エンジン―熱と流れの工学―」是松孝治、森棟隆昭編著（産業図書）

＜オフィスアワー＞

講義終了後1７１２室にいます。質問／雑談歓迎。

＜学生へのメッセージ＞

システムでない機械はありません.エンジンシステムの最適化は「苦渋の選択」を意味します。

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