Department of Prime Mover Engineering 動力機械工学科 School of Engineering Department of Prime Mover Engineering 東海大学 学 科 案 内 湘南 School of Engineering 東海大学 工学部 東 海 大 学 は 4 つ の 力 を 育 成 します。 「明日の歴史を担う強い使命感と豊かな人間性をもった人材」に 育つよう、全 学を挙げて取り組んでいます。 常に未来を見据え自らが 取り組むべき課題を探求する力 自ら考える力 集い力 多様な人々の力を 結集する力 困難かつ大きな課題に 勇気をもって挑戦する力 挑み力 失敗や挫折を乗り越えて 目標を実現していく力 成し遂げ力 「4つの力」 のイメージキャラクター リッキー 入学センター入学課 〒259-1292 神奈川県平塚市北金目4-1-1 Tel:0463-58-6422（受験生用） Fax:0463-50 -2186 ◎本案内は、 特に記載がない限り2015 年 4月現在の内容を掲載しています。 2015.4 E D 53 Department of Prime Mover Engineering School of Engineering 動力機械工学科 学 び の フ ィ ー ル ド これからのエンジニアリングを支える人材の育成のために、 動力機械工学・環境エネルギー・設計技術を3 つの柱に研究教育を行っています ! まずは基礎から! 目指すは一流エンジニア 動力機械工学科は、さまざまなエネ ルギーを動力に変換して、我々の生活 東海大学では建学の精神に基づき、 「自ら考え、 集い、 挑み、成し遂げる」 これら 4つの力を身につけ、 時代に即応できる人材を育成します。 先進的な乗り物とそのエネルギー源に関する 研究・開発ができる人材を育成します。 あらゆる先進的技術の背景となる 動力機械工学の基礎知識と理解 に活用するための知識と技術を基礎か ら習得します。そのために、基礎となる 力学全般から実践型の実験科目を通じ て高い技術力のエンジニアを目指すこ とができる学科です。 東海大学の 4 つの力の一つである 「自ら考える力」を中心に据えて、創造 性と問題発見能力に富む技術者の育 成を教育目標としています。 動力機械工学 エンジニアの基礎となる 力学全般 動力機械工学の基礎知識を背景とした応用実践力 国際社会における動力機械工学に関する 最先端技術の情報収集力と情報発信力 アドミッションポリシー ©United Technologies Corporation. All rights reserved. 次世代を担う エンジニア 動力機械工学科では、本学科の教育目標「『あらゆる 先進的な技術の背景となる動力機械工学の基礎知識』、 『その基礎知識を背景とした応用実践力』、 『 国際社会に おける動力機械工学に関する最先端技術の情報収集力 と情報発信力』 を身につけた人材を育成する」 に共鳴し、 自ら学ぶ意欲をもった人を求めます。 設計技術 環境エネルギー 最新の設計技術と その応用 循環型社会の構築に 向けた技術開発 学 ・ ぶ ・こ・と 動 力機械って何 ? 動力機械とは電気や熱のエネルギーを機械仕事 に変換して動作する機器のことです。 想像から創造へ ものを形にする設計技術 何を学ぶの ? ものづくりとは頭のなかにある「想 循 環 型 社 会とは、限りあるエネル 動力機械工学、環境エネルギー、設計技術にてつ いて学び、輸送機械や産業機械、機械工作、 CAE などのエンジニアとしての基礎を育成します。 像」に基づいて実際のものをつくる、 す ギー資源を有効に活用した、未来にわ なわち 「創造」する作業です。そこでは たって豊かな社会のことです。この社 強度や安全性などさまざまな性能を 会を実現するためには、エネルギーを 卒 業後の進路は ? 高度な知識と技術を身につけたエンジニアは、 ど のような分野でも常に求められています。あなた が設計したものを、 社会に広げることができます。 検討・評価して、望んだ性能を発揮する 活用する技術を今よりもっと高度化す ように設計を行う必要があります。そ る必要があります。当学科ではこれま のためには多くの知識と経験の積み でに培われたエネルギーを動力に変 重ねが求められますが、その基礎と応 換するための技術を応用して、これら 用を自動車を中心とした機械を対象に の次世代の環境エネルギー技術の研 して、最先端のコンピュータ技術も活 用して学んでいきます。 02 ■ 動 力 機 械 工 学 科 未来をつくるエネルギー 環境に適合した技術開発 究開発にも力を入れ、循環型社会の実 Honda FCX CLARITY 現に努めています。 D epart ment of Prime Mover Engineering ■ 03 学 び の フ ィ ー ル ド 学 び の ス ケ ジ ュ ー ル 地球環境を考えながら人と社会を豊かにする エンジニアを目指します 世界で活躍するエンジニアを目指します。 1 高い創造性と問題解決能力を鍛える 2 基礎科学から応用科学まで「もの」に根差した学問を学ぶ 3 人と環境の調和をはかる「ものづくり」ができる人材になる 問題の根底にある課題を発見する 課題発見・解決能力を育てます 動力機械工学科で取り組む 4つのテーマ 私たちは現在、エネルギー問題や資源の有効利用、人と環 本学科では、次のようなことを中心に学びます。 境の共生の実現など、多くの社会的課題を抱えています。こ 1 . どの業界でも必須となる、熱力学、材料力学、流体力学、 のような時代には、さまざまな問題の根底にある原理や諸問 ュラムが構成されています。 論理的思考で答えを導く、課題発見・解決能力が強く求められ 2. 力」 に代表されています。 動力機械工学科では、東海大学の理念と工学部の教育目 学生自身が取り組む、実験、演習科目が重要であると位置 づけ、動力機械の実験科目をはじめとして、多くの科目で 演習を取り入れています。 を養成するために、一般教育科目と専門科目のどちらに て専門科目によってエンジニア・研究者としての自覚、技術、 も外国語科目を設け、 より実践的な英語力を育成します。 知識を養います。講義はもちろんのこと、実験と演習科目を 4「 . 動力機械ゼミナール」や「卒業研究」では、各研究室の指 決する能力を培います。その結果、個性と創造性を発展させ 教一 般 育 科 目 3年次 4 年次 歴史観 倫理観 人生観 ● 現代文明論 ● 現代教養科目 （体育科目を含む） ● 英語コミュニケーション科目 導教員と就職相談室との連携体制によって、 社会人となる 基専 礎門 科 目 ● 熱力学 ● 材料力学 ための最終的な準備をきめ細やかにバックアップします。 つつ、動力機械をはじめとするさまざまな分野で活躍できる 人材を育てます。 2年次 3. これからの国際化社会において必要不可欠となる英語力 標に基づいて、一般教育科目によって広い視野と教養、そし 通じて具体的な応用例を学ぶことで、自ら問題を発見し、解 1年次 機械力学などの、力学の基礎を中心的に学ぶようカリキ 題の関係を多角的に捉え、取り組むべき課題を明らかにして ます。これらは東海大学の 4 つの力のなかでは「自ら考える 自 分 流 の 学 び の スタイ ル が 設 計 可 能 で す 世界にはばたくエンジニアに 専動 門力 科機 目械 ● 流体力学 ● 機械力学 ● 電磁気学基礎 ● 動力機械設計製図 ● 自動車環境工学 ● カーエアロダイナミクス ● カーメカニズム ● 車両構造力学 ● 機械要素設計 ● 自動車工学 に配慮したエンジニアリングが重要さを増しています。このよ うななかで動力機械工学科では「人と環境の共生」を実現す るものづくりができるエンジニア・研究者の育成を目指してい ● カーデザイン ● レーシングカー工学 ● シミュレーション工学 ● 卒業研究 専門性 実践力 ● 車両制御工学 ● エンジン工学 日本の高いエンジニアリング技術は世界中の広い分野で 求められています。また、現在では高い技術力と同時に、環境 基礎力 実 験 科 目 ● 物理実験 ● 化学実験 ● 基礎動力機械実験 ゼミナール 観察力 創造力 ます。高い教養と技術を併せ持ったエンジニアこそが、 これか らの未来を支えていくと動力機械工学科では考えています。 Department of Prime Mover Engineering School of Engineering 04 ■ 動 力 機 械 工 学 科 D epart ment of Prime Mover Engineering ■ 05 Department of Prime Mover Engineering 主 な 専 門 科 目 School of Engineering 新しい動力機械の創造とモ−タ−スポ−ツ工学の発展を志す 「創造性豊かでチャレンジ精神旺盛な優れたエンジニア」 を育成するため、 自動車を通して動力と輸送機械、エネルギー変換に関する技術・知識を身につけます。 熱力学 熱エネルギーについて知る 材料力学 流体力学 ものの変形を予測する 流体の運動について学ぶ 専門基礎科目 動力機械専門科目 実験科目 エンジン工学 シミュレーション工学 エンジンの原理を学ぶ 数値シミュレーションの基礎 車両制御工学 輸送機械の制御工学 多くの熱機関は熱を仕事に変換する機 機械や構造物における強度や剛性の問 空気や水などの気体と液体をまとめて 動力を発生させる熱機関について学び コンピュータ性能の向上で数値シミュ 近年のインターフェース技術やアクチュ 械ですが、それらの機能を理解するための 題を解くために必要な材料力学の概念を 流体といい、これらが流れる場合に生じる ます。この熱機関は熱エネルギー源にある レーションは設計にも不可欠なツールとな エータの高性能化は新しい車両の開発や 熱力学の基礎知識を学びます。すべてのエ 学びます。材料力学は比較的簡素な関係式 現象や力を調べたり、有効に利用する方法 温度差を利用して動力（機械仕事）を発生 りました。本授業科目では、その基礎であ 性能を飛躍的に向上させています。その車 る数値計算法のアルゴリズムを学び、C 言 両に 「知能」を与えるのが「制御工学」です。 語のプログラミングにより物理・工学的問 授業は「車両の知能化」を一つのテーマと ネルギーは等価で、熱と仕事が相互に変換 で表現された、実用に重点をおいた学問と を探ったりする学問が流体力学です。特に させる機関で、有効なサイクルを実現でき し得ることや、効率の概念、種々の熱サイク いえます。 応力とひずみ、引張荷重や圧縮 輸送機械は流体を利用しているため、その ればどのような形態の熱エネルギー源で ルについて学び、理想的な熱性能について 荷重、ねじり、外力に比例した変形などにつ 設計、研究、開発には流体力学の知識が必 も利用可能です。これらの熱効率向上の重 題への適用を行って、基本的な数値シミュ して、制御工学の基礎から応用までを習得 理解します。 いて、棒や梁を例にとって学びます。 須になる重要な学問です。 要性などについて講義します。 レーションの演習を行います。 することを目標とします。 機械力学 動力機械設計製図 機械要素の運動を理解する 実際にエンジンを設計する 機械の運動は駆動力や力のモーメント の作用によって決まります。それを踏まえ て、機械の運動から発生する振動などにつ 自動車環境工学 カーエアロダイナミクス 物理実験 基礎動力機械実験ゼミナール 輸送機械の環境適合性 実用的な流体力学 実験の基礎を習得する 講義で学んだ内容を実践 エンジンは輸送機器や発電機などで現 熱エネルギーを仕事に変換する熱機関 実際の流体現象では境界層の生成と剥 本科目では、物理学に関する基礎的な実 さまざまな変換機械を有する動力機械 代社会を支える重要な役割を果たしていま では、環境との調和において考慮すべき課 離、乱流、渦の生成などにより非常に複雑 験を行うことによって、物理現象の基本を ですが、基礎動力機械実験では学んだ動力 す。この授業では機械技術者に求められる 題が多く存在します。輸送機器などの動力 なものとなっています。本科目では流体力 理解するとともに、実験機器の使用方法や 機械の各分野に関連したテーマについて、 いて考える学問が機械力学です。力のつり 設計力を習得するために、小型ガソリン機 機械はこれまでに、公害、安全、エネルギー 学の輸送機械への適用方法について学び データの集計・処理の方法、並びに実験レ 実験を通して機械工学の基礎に対する理 あい、モーメントのつりあい、ニュートンの 関を設計します。実際のエンジン設計者に 問題などを深刻化させてきました。本講義 ます。さらに実社会で活用されている風洞 ポート作成手法の基礎を学びます。本科目 解をより深めます。現象の法則性を確認・発 運動の法則について学び、機械の運動や振 なったつもりで設計プロセスを体験しま では輸送機械と環境との調和を図る技術 実験技術・流れの可視化法・数値解析法な は、各学科で開講される専門実験や卒業研 見することや、結果をまとめて報告する能 動問題などに適用します。 しょう。 的取り組みについて考えます。 どの初歩についても言及します。 究の基礎をなすものです。 力を養うことを目標としています。 車両構造力学 機械要素設計 機能性と安全性を満たす設計 機械要素の設計法を学ぶ 自動車工学 輸送機械の性能評価を学ぶ 輸送機械などの各種機械構造物を設計 機械設計とは、与えられた条件を満たす 大量輸送の流通コスト低減に重要な輸 していく際に、安全性や軽量化などの性能 機械の形状・寸法を、計算をはじめとしてさ 送機器について、力学的な考察を行い、走 条件を考えて強度計算することを学びま まざまな方法によって決定して、最後に製 行性能を理解します。次に、動力性能や燃 す。具体的には材料力学をさらに発展させ 図を行って形に表す作業です。授業では、ボ 費性能に与えるエンジン、変速機、車両重 て、輸送車両の構成要素を想定した棒部 ルトや継手、歯車、軸受などの機械要素部 量や空力特性の影響を学びます。特に、タ 材・板構造・円筒構造などの実用的な強度と 品を例に挙げ、 それらの機能及び強度計算 イヤの摩擦円とコーナリング特性や制動性 変形の考え方を習得します。 法について講義を行います。 能について詳しく解説します。 ［クローズアップ］ ! 動力機械工学科で 充実したキャンパスライフを 動力機械工学科では、講義や実験以外の時間でもさまざまな 面からキャンパスライフをサポートしています。入学当初の学生 生活の個別相談を受けるオフィスアワーから、3 年次に行われる 学外の企業見学、卒業研究で所属する研究室では、研究以外に もゼミ旅行や先輩との交流会などもあります。 06 ■ 動 力 機 械 工 学 科 D epart ment of Prime Mover Engineering ■ 07 動 力 機 械 工 学 科 学 生 の 一 日（ 2年次の授業モデル） 在 学 生 & 卒 業 生 か ら の メッ セ ー ジ ◆ M E S S A G 充実した大学生活！ E 野村 将之 さん 4 年次 高等学校卒業程度 認定試験 加瀬 竜樹 さん 県立太田第一高等学校 （茨城県） 出身 学生フォーミュラ メンバーとして 毎日奮闘中 皆さんは、自動車や鉄道車両、飛行機などの乗り物は好きですか? 私が大学での 4 年間で何 を学ぼうか、考えたときに頭に浮かんだのは、 「乗り物を作れるようになりたい！」という子供の ころからの夢でした。そんな夢を叶えるために、自動車を中心とした機械工学について学ぶこ とができる、動力機械工学科を選びました。 動力機械工学科では、 「 熱力学」 「材料力学」 「流体力学」 「機械力学」といった4 大力学のよう P R O F I L E AM 8:20 朝ご飯を食べて家を出発。 な、モノを作り動かすための基礎となることについて学ぶことができます。また、モータース ポーツに関わりのある先生による、 『レーシングカー工学』 『レースマネジメント工学』といった 授業もあり、現場での実体験を交えて授業が進められるので、毎週その授業を楽しみにしてい ます。 そして、この学科には自動車・モータースポーツが好きな人が多く、共通の話題で雑談するこ とができ、毎日楽しく過ごせます。特に、月曜日には週末のレースについての会話が弾み、週明 大学到着。学内のドトールでコーヒーを飲みながら 友達と英語授業のレポートの仕上げ。 AM 9:00 けの気だるさを吹き飛ばし、週のスタートを快く切ることができます。 動力機 械工学科は、動くモノを作る仕事に就きたい人にとっては、素晴らしい学科だと思い ます。ぜひともこの学科で学び、自分の夢を叶えてください。 千賀 麻利子 さん 私は日常生活で身近な自動車や船でどのような技術が使われているのかに興味があり、動力 機械工学科を受験しました。学んでいくにつれ、動力機械では車両自体だけでなく制御、動力源 大学院工学研究科 などさまざまなことが考えられていて、 そこに関わる学問も多いことが分かりました。 機械工学専攻 修士課程 2年次 授業は物理・数学の基礎や 「機械力学」 「熱力学」 「流体力学」 「材料力学」の 4 大力学などから始 私立函館白百合学園高等学校 （北海道） 出身 まりますが、自動車や船、飛行機を例に挙げて説明されることも多く、学んでいることとの繋がり が分かり、 とても面白いです。また、学年が進むにつれ『エンジン工学 』や『カーデザイン』といっ た専門科目も増え、より実際に近い形で深く学ぶこともできます。 「熱音響」 について研究しています。熱音響は自動車や 現在私は、4 年次から所属する研究室で AM 9:20 1時限目は英語。15人の少人数教室だから、 ネイティブの先生とたくさん話した。 先生はバスケが好きらしい。今度3on3に誘ってみよう。 AM 11:10 2時限目はカーデザイン。レースで勝つマシン作りを考える。 将来はF1のマシン設計をしてみたい。 PM 1:00 ログハウスで昼食。唐揚げ丼が絶品。 工場で発生する廃熱の利用を目指す新しい分野です。失敗することも多々ありますが、3 年次ま でに学んだことが活かされていると実感することもありますし、 何より新しい分野に挑戦できて いる日々はとても充実しています。先生をはじめ、周りの方々に助けていただきながら特許出願 もすることができました。何が課題か、どうしたら解決できるのかを考えるのは面白く、 また、技 術者を目指す上で大切なことだと感じています。 何に興味があり、何を学びたいかを考えてみてください。それをどう活かしていくかという可 3∼4時限目は化学実験。やっぱり手を動かすって楽しい。 新しい発見にワクワクする。 PM 1:20 能性を広げることができる環境が東海大学にはあります。動力機械工学科は自動車などの輸 送機械を学びたい人にはもちろん、新しいものを作りたい・新しいことに挑戦したい人にとって も最高の場になると思います。 兼平 弦 さん 2013年度卒業 スズキ株式会社勤務 私立東海大学菅生高等学校 （東京都） 出身 PM 5:00 学生フォーミュラで新しいマシン作り。 今日学んだレーシングカー工学を参考に全国大会で 勝てるマシンについて仲間と熱いディスカッション！ 私は幼いころから父によく山や湖などに連れていってもらったことから、自然が好きになりま した。そして高校を卒業する際に将来自分がしたいことを考えると、それは環境保全でした。そ こで考えたのが、自動車などに使用される｢原動機｣を改善することによって環境保全を達成し たいということです。 東海大学の付属校に通っていた私にとって、この動力機械工学科は、私のしたいことを手助 夕食。料理は得意なので自炊。 マシン作りで体力を使ったのでガッツリ食べます。 夕食後は3時間勉強。今日の化学実験のレポートをまとめる。 はかどったので、英語の先生を3on3に誘う英文を作成。来週試してみよう。 PM 8:00 けしてくれる重要な場所になると思い、学園基礎学力総合試験で良い成績を収めることで、無 事付属校推薦で入学することができました。動力機械工学科に入り、物理や数学などの基礎知 識から熱力学や材料力学といった専門知識を着実に学びました。そして大学生活の後半からは 『レーシングカー工学』や『エンジン工学』といった自動車に関する講義が開講され、燃料電池に ついて学べる『自動車環境工学』や、空気力学を学べる『カーエアロダイナミクス』などの環境 保全につながる知識を身につけることができました。卒業研究でも、私は学生の内に何か環境 PM 12:00 入浴と就寝。明日に向けてバッチリ休みます。 保全につながる研究を行いたいと思い、工場やエンジンの廃熱を利用して発電や冷凍を行う研 究を行い、さらに環境問題に対する視野が広がっていくのが実感できました。 これからはスズキ株式会社で動力機械工学科で学んだ知識と経験を活かすことで、環境保 全を達成するために頑張っていきたいと思います。 私にとって東海大学の動力機械工学科は、夢を叶える力を与えてくれた自慢の学科です。 08 ■ 動 力 機 械 工 学 科 一日を振り返って… 僕の一日は動力機械工学科の充実した勉強と、学生フォーミュラで忙しいけれど、本当に毎日楽しい。 今開発中のマシンで学生フォーミュラ全国大会で勝てるよう、仲間と頑張ります。 この充実した毎日を積み上げて、F1マシンを作るという夢をいつか叶えたいです。 D epart ment of Prime Mover Engineering ■ 09 教 員 紹 介 D ATA 5 教授（含特任） ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 准教授・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 9人 2人 講師・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 助教・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 3人 1人 動力機械工学科では、動力機械工学・環境エネルギー・設計技術に対して 革新的な次世代技術を研究開発しています。 未来を想像から創造へ レーシングカーの性能を追究 自動車、電車、航空機、船舶など空気や水などの 流体のなかを運動する輸送機械に働く流体抵抗の 低減法に関する研究を行っています。研究にはそれ らの模型を作成して、周囲の流れ場を可視化や測定 します。コンピュータによる数値解析も応用して革 新的な流体抵抗低減法について研究しています。 ・研究テーマ・ 円能寺 久行 ◆マイクロ加工による流体抵抗低減 ◆低速高効率風車の翼型開発 教授 H.Ennoji 工学博士 ・専 門 分 野・ ◆流体工学 ◆自動車に関する流体力学 電気自動車の先進的制御 岡本 高光 教授 微細加工技術の開発 教授 ・専 門 分 野・ ◆自動車工学 ◆自動車の運動制御、振動・騒音 H. Ogino 工学博士 ハイブリッド電気自動車の研究 香川 勝一 教授 流体の適用可能性を追究しよう 教授 ・専 門 分 野・ ◆動力・輸送機械工学 ◆エネルギー変換工学 T. Sakamoto 博士（工学） 革新的エンジンシステムの研究開発 高倉 葉子 教授 機械振動と騒音の制御法の研究 陳 之立 教授 C. Zhili 博士（工学） 10 ■ 動 力 機 械 工 学 科 ◆エンジン工学 ◆燃料電池 持続可能エネルギーシステムの研究 森下 達哉 T. Morishita 博士（工学） 教授 ・専 門 分 野・ ◆機械力学 ◆騒音制御 太田 高裕 ・専 門 分 野・ 准教授 T. Ohta ◆塑性加工 博士 （工学） 、技術士 （金属） ◆溶接力学 数値流体解析による非定常流体制御 身の周りにある流体を調査し、そして制御して 我々の生活をより豊かにすることが研究の最終目 的です。最新の流体解析技術を活用して、非定常流 体制御に基づく高性能な自動車のウィングの研究 開発や、それを応用したソーラーパネルの空力荷 重の適正化の研究などにも取り組んでいます。 ・研究テーマ・ 佐々木 一哉 ◆固体酸化物燃料電池の高度化に関する研究 ◆リチウムイオン電池の高度化に関する研究 准教授 ・専 門 分 野・ ◆燃料電池 ◆固体イオニクス K. Sasaki 博士（工学） 次世代波動エンジンの研究 ・研究テーマ・ 高橋 俊 ◆非定常流れの応用研究 ◆大規模流体解析アルゴリズムの開発 講師 燃料電池の高度応用に関する研究 SOFCはほかの燃料電池とは異なって高温で運 転するためインフラが整備されれば幅広く利用で きます。 しかし燃料極に炭化水素が直接導入される と炭素折出が起こって多くの問題が生じるため、本 研究室ではこれらを改善するために研究に取り組 んでいます。 ・研究テーマ・ 長谷川 真也 ◆波動エンジンに関する研究 ◆リニア発電機に関する研究 講師 S. Hasegawa 博士（工学） ・専 門 分 野・ ◆非平衡熱力学 ◆熱音響工学 ・専 門 分 野・ ◆数値流体力学 ◆計算科学 S. Takahashi 博士（工学） 資源不足と環境問題を解決するために、熱を高 効率でエネルギーに変える熱音響機関（波動エン ジン）の実用化に取り組んでいます。波動エンジン はピストンなどの動く部品を用いず、波動でエネル ギー変換を行う、新しいエンジンで、近年大きな注 目を集めています。 ・研究テーマ・ 吉永 昌史 M. Yoshinaga 博士（理学） ◆固体酸化物形燃料電池の燃料多様性の研究 ◆各種エンジンの排気ガスによるSOFCの発電実験 講師 ・専 門 分 野・ ◆燃料電池 ◆リチウム電池 心理・生体情報を用いた快適なドライビング 医療技術や心理学、機械工学を融合させた新た なドライビング関連技術の実現は現在大いに期待 されています。当研究室では脳波や心電図、筋肉の 活動などを利用して人の感覚や感情、意図を推定 する技術を研究し、自動車をはじめとする人・環境に やさしい輸送機械の開発に取り組んでいます。 ・研究テーマ・ ◆騒音の受動制御・能動制御に関する研究 ◆音響・振動の数値シミュレーション ・研究テーマ・ ◆板の高精度成形に関する研究 ◆ショットピーニングに関する研究 一次エネルギーシステムと二次エネルギーシス テムからなる持続可能な新しいエネルギーシステム の確立に向けた研究を行っています。今後はより高 密度のエネルギー供給が可能な高度な二次エネル ギーシステムが強く求められていくと予想されます が、それらについても研究開発を行っています。 自動車はエンジンの動作によって音が発生しま す。鉄道車両ではモータにより音が発生します。ま たそれらの走行時にはタイヤと路面、車輪とレール との接触のために音が発生します。当研究室では、 多くの人が快適に過ごせる環境を目指してこれら の音の制御や利用法について研究しています。 ・研究テーマ・ ・専 門 分 野・ ・専 門 分 野・ ◆流体力学 ◆数値解析 Y. Takakura 博士（工学） ・専 門 分 野・ ◆材料力学 ◆音響工学 ・研究テーマ・ ◆乗り物まわりの流れ（抵抗低減・騒音低減） ◆生体流体力学：上気道の空気力学 主にエンジンシステムに関する研究を取り込ん でいます。均一予混合圧縮着火によるゼロエミッ ションエンジンの実現、可変バルブタイミングや可 変圧縮比機構による次世代高度エンジン制御技 術、新燃料による燃料電池自動車の開発などを行っ ています。 ◆直接噴射式DMEエンジンの研究 ◆均一予混合圧縮着火機関の研究 教授 H. Moriyama 博士（工学） 流体力学はさまざまな分野に適用されつつありま す。物体が引き起こす特徴的な流れを制御し、抵抗低 減や騒音低減を実現することは、 現代における重要な 課題です。 また生体内の流れ現象を解明することは、 医学のみならず工学にも有益な知見が返ってきます。 これらを数値計算と実験により解明しています。 ・研究テーマ・ 坂本 俊之 ・専 門 分 野・ ◆加工学 ◆微細加工技術 M. Kagawa 博士（工学） ハイブリッド電気自動車のパワープラントは、機 械／電気／化学領域のテクノロジーにより構成さ れているため取り組むべきテーマも多岐にわたりま す。本研究室では、ハイブリッド電気自動車をはじめ とした機械／電気／電気化学エネルギー変換と制 御に関する実験的及び解析的研究を行っています。 ◆電動車両用エネルギーストレージの制御技術の研究 ◆自動車の計測診断技術に関する研究 森山 裕幸 ・研究テーマ・ ◆ストレート微細穴加工の研究 ◆微細深穴放電加工法の研究 自動車や航空機では軽量化が経済性に直結しま す。塑性加工は金属に形状を与える方法で、 コストと 生産性に優れた高付加価値な加工です。本研究室 では、軽量化を実現するため、加工の精度を向上さ せる新しい加工法の開発を行っています。 ・研究テーマ・ ◆薄肉構造の構造振動と内部音場の連成 ◆立体フレームの振動・強度特性 放電加工は、導電性材料であれば硬さに関係な く非接触で加工ができるうえ、バリも生じないこと から各種の高精度加工に用いられています。その 際に生じる放電屑あるいは電極消耗によりストレー トな穴加工を行うことが現在の課題で、これらにつ いて研究開発を行っています。 ・研究テーマ・ 荻野 弘彦 ・専 門 分 野・ ◆エンジン工学 ◆レーシングカー工学 T. Okamoto 工学士 高精度成形技術の追求 構造と音場の連成振動に着目し、理論と実験の 両面から研究を行っています。構造振動と内部音場 は独自の固有振動特性をもち、その連成現象は時 として予測できない挙動を誘発し、異常振動などの 原因にもなります。これらについて研究を行って、 よ り安全性の高い構造を研究しています。 ・研究テーマ・ ◆レーシングカーの研究、設計 ◆レーシングマネジメントに関する研究 今後はITSに代表される先進的な交通システム が普及していくと考えられますが、この時に中心的 な役割を担うと考えられるのが電気自動車です。特 に日本のような都市構造では、都市部のコミュニ ケーターとして小型電気自動車が使われると予想 されます。それらに関する研究を広く行っています。 ◆小型電気自動車のスキッド制御技術の研究 ◆タイヤ特性の測定方法に関する研究 構造物の安全設計技術の研究 レーシングカーの車体、エンジン、サスペンション など、性能を高めるために、学生フォーミュラカーを 題材に、応力解析、シミュレーションと実験車による 実走行解析、並びにエンジンベンチにおけるエンジ ン最適化の研究のサイクルを回し実践的な応用力 の養成と新しい知見の追究を行います。 ・研究テーマ・ 加藤 英晃 H. Kato 博士 （工学） ◆生体計測によるドライバーの心理評価 ◆心理・生体情報を用いた乗り心地制御 助教 ・専 門 分 野・ ◆生体計測工学・心理工学 ◆メカトロニクス Department of Prime Mover Engineering School of Engineering D epart ment of Prime Mover Engineering ■ 11 動力機械工学科発！ 未来を変えるエンジン 研 究 紹 介 革新的新エネルギー技術への挑戦。 捨てる熱をエネルギーに変える未来の動力「波動エンジン」 動力機械工学科では、資源不足と環境問題を解決するために、熱を高効率でエネルギーに変える熱音響機関（波動エンジ 。 ン）の実用化に取り組んでいます。2012年、波動エンジンのプロトタイプを構築し、300 C以下の熱から20%の効率でエネル ギーを再生することに成功しました。この画期的な成果は国内外から大きな注目を集めました。 波動でエネルギー変換。 可動部品不要でローコスト・高効率 高温低酸素低密度均一混合燃焼 ̶ ディーゼルエンジンの新概念̶ 今日、ディーゼルエンジンは後処理システムがなければ、年々強化されている排 ガス規制に対応できません。 しかし、後処理システムは高価で、また複雑な構成が必要です。さらに、 DPFを 再生するために、燃料を噴射してDPF 中に捕獲されたススを燃焼させるので、エ ンジンの熱効率が悪化します。そのため、エンジンの燃焼を改善し、後処理に依存 せず、 シリンダーからNOxやススを排出しない燃焼技術の開発は急務なのです。 資源不足と環境問題を解決するエネルギー回生装置として熱音響機 新概念ディーゼルエンジンの特長 関は期待されています。これは右側のような装置で熱を音波（波動） に 変える全く新しいエンジンで、 「波動エンジン」 とも呼ばれています。空気 に温度差が生じると波動が生じる現象を利用し、熱によって波動を発生 COLD させ、その波動を電力に変換します。この現象が発見されたのは最近 → → 点は、波動で動くためにピストンなどの可動部品を一切使わないことで さらにローコストです。 す。よって構造が簡単で高効率であり、 エネルギーを消費する時代から 有効活用する時代への扉を開く 熱源 冷却 3 放熱 → 動エンジンの本格的な応用研究が開始されたのは 21世紀からです。 よって日々、新しい大きな発見があります。波動エンジンの優れている 2 → → 4 → のことであり、波動エンジンは先端物理の結晶です。自動車で使われて 波 いるガソリンエンジンは100年の歴史を持つ素晴らしいものですが、 HOT 吸熱 1 長谷川 真也 またあらゆる熱源を利用できるため、車や工場で使用されることなく捨てられている大 力学、非平衡物理学を融合した理論計算を用いて波動エンジンの動作条件を導き、 。 2012 年に300 C という低い熱源から20% の効率でエネルギーを回生することに成功 。 しました（左図） 。ガソリンエンジンの効率は現在2000 C で30%くらいであることから も、 このシステムの効率の高さがわかります。また熱→波動の逆現象である、波動→熱の 。 現象を起こし、波動で-106 Cの冷却が可能なシステムを実現しました。いずれも画期的 波動 な成果であり、本研究成果公開後は企業からの問い合わせで研究室の電話が鳴りやまな 波動冷却（加熱） 不可欠なものであり、5年後をめどに実用化に向けた研究を行っています。 19世紀に開発されたガソリンエンジンは100年以上にわたって私たちに恩恵を与え続 けており、今後も恩恵を与え続けます。同じように21世紀に開発される新しいエンジンは 100年後の世界を変える可能性を有します。 波動発電 2 燃焼が緩慢なのでノック低減でき、冷却損失が少ない。 さらにミラーサイクルを適用するので、熱効率が高い。 3 低密度吸気によって作動ガス量が少ないので、 排気損失が低減し、熱効率が高い。 ミラーサイクルディーゼルエンジンのために陳研究室が開発した 蓄圧式可変バルブシステム 5 上記と同様の理由で、燃焼温度が高く、 ススが少ない。 酸素濃度が極端に低いので、 温度が高くてもNOxの生成が少ない。 そのため、NOx排出がほぼゼロ。 上死点付近で噴射するので、HC、COの排出が ガソリンエンジンの1/10程度。 エネルギーに関する研究をしています。 い程の反響がありました。環境に負荷をかけないクリーンなエネルギーは地球の未来に 電力 波動 着火が遅く、燃焼が緩慢なので、運転時の騒音が ガソリンエンジンよりも小さく、 とても静か。 4 講師 量の廃熱を電力に変換することができます。東海大学動力機械工学科では熱力学と流体 1 動力機械工学科発の技術でエネルギーを消費する時代から有効活用する時代への扉 を一緒に開き、未来を変えましょう。 人類は、多様な動力機械を使用できることで、豊かな生活を営むことができるようにな りました。さらなる人類の発展には、もっと優れた動力機械を開発し、活用することが必要 です。 ところで、 「 将来の私たちが使える動力機械はどのようなものか? どのくらいそれを使 用できるのか ? 」これは、将来使えるエネルギーの「種類・量・価格」によって決まります。し かし残念なことに、現在のテクノロジーだけでは安価・大量に供給できるエネルギーだけ では不足で、十分な動力機械を将来も使用し続けることは困難です。 そこで… 佐々木研究室では、人類社会の発展を支える動力機械を活用し続けるため、 新たなエネルギーを創成するテクノロジーを開発すべく研究を行っています。そしてま た、そのエネルギーを無駄なく有効に使用するためのテクノロジーも研究しています。地 上に人工太陽をつくる核融合の研究や、ロボットや自動車の動力源として使用できる燃料 電池の研究です。 固体酸化物燃料電池（SOFC） 理論的には、水素だけでなく、 ガソリン、灯油、都市ガス、アルコールなど、燃えるものはな んでも燃料にできる夢の燃料電池です。 小型化し、さらに高性能化することで、人間と同じ大きさのロボットに搭載できるようにす れば、超高齢化社会の介護や、人間が活動できない放射能汚染された環境での作業を任せ られるようになります。 さらに私たちは、SOFCとエンジンをハイブリッド化すれば、自動車の燃費を飛躍的に改 善できると考えています。 12 ■ 動 力 機 械 工 学 科 D epart ment of Prime Mover Engineering ■ 13 研 究 紹 介 進 路 機械工学技術は、さまざまな分野で活躍するエンジニアに求められます。 多くの企業から自分にあった職場と仕事を探すことが可能です。 最速のマシンへの挑戦。先端のテクノロジーを集結し 学生フォーミュラ日本一を目指す。 ◎卒業生の就職先［ 2013 年度］ ■建設業 新概念ディーゼルエンジンの特徴 JFEテクノス、千代田工商、西松建設、日本道路 岡本研究室に参加すると、メンバー全員がメーカーでの車両やエン ジンの開発経験豊富な先生方の下、部品設計や台上実験、実車走行実 ■製造業 験を通じて速い車実現のためのツボを学びます。これらの活動を通し アート金属工業、アイシン精機、アドヴィックス、大久保歯車工業、 て、将来自動車のエンジニアとして必要になるたくさんの技術・経験を 身につけることができます。 さらに、岡本研究室で獲得した最先端の研究成果を、 Tokai For- 「速いレーシン mula Clubのレーシングカー開発にフィードバックし、 グカー」の開発に役立てます。Tokai Formula Club は、東海大学の 多くの学生が参加し、学生フォーミュラ大会で上位の成績を収めてい る 国 内 で も 注 目 さ れ る チ ー ムで す。岡 本 研 究 室 で は 、To k a i Formula Club が学生フォーミュラ大会で優勝するよう、技術・開発 によってサポートしています。 岡本 高光 教授 2011年度までトヨタ自動車で主要な各種レース用エンジンや、 スーパーカーLFAエンジンの開発リーダーを務める。 2012 年度から東海大学工学部動力機械工学科。 ◎産業別就職先［ 2013年度］ ■ 運輸業・郵便業 ■ 生活関連サービス業・娯楽業 4.0% 5.0% ■ 情報通信業 ■ 建設業 2.0% 5.0% オーテックジャパン、大山豆腐、岡部、河西工業、河村化工、菊地歯車、 コカ・コーライーストジャパン、小金井精機製作所、三和シヤッター工業、 ■ 公務員 スズキ、大生工業、大日本印刷、タチエス、タツノ、タマチ工業、テイン、 6.0% ■ 複合サービス事業 1.0% 東京濾器、ナガタベルリッツア、日栄インテック、日研ザイル、日信工業、 日本精工、日本発条、日本フルハーフ、日本レヂボン、野上技研、 ■ 製造業 47.0% 日立オートモティブシステムズ、 フジ、不二工機、不二製作所、 ボッシュエンジニアリング、ボッシュ・レックスロス、本田技研工業、 村上開明堂、 ヨロズ、和井田製作所 このように、学生自らが、走行できる車を実際に設計・製作しながら、 高性能なレーシングカーを実現する研究を行います。F1マシンやスー パーカー LFAの開発で培った技術、 ノウハウの一端を学んでもらえます。 ■情報通信業 アリス、ケイツープラネット、富士テクニカルリサーチ 皆さんの力で、次世代のレースマシンを実現しましょう。 ■運輸業・郵便業 エージーピー、小田急電鉄、JCU、東日本旅客鉄道 ■卸売・小売業 アイエー、荏原商事、エンパイヤ自動車、スズケン、大栄フーズ、 ■ 卸売・小売業 トプレック、 トヨタエルアンドエフ東京、日産プリンス西東京販売、 ネッツトヨタ横浜、 ブリッツ、レッドバロン ■ 学術研究・ 専門・技術 サービス業 ■学術研究・専門・技術サービス業 8.0% 13.0% ■ サービス業 9.0% アビスト、アルテクナ、川重明石エンジニアリング、三共技研工業、 日産テクノ、ホンダテクノフォート、 ピーエスジー、 三菱自動車エンジニアリング ■生活関連サービス業・娯楽業 ［クローズアップ］ ! テイクアンドギヴ・ニーズ、日拓リアルエステート、富士スピードウェイ 学生フォーミュラ って? ■複合サービス事業 横浜農業協同組合 学生フォーミュラは、アメリカ自動車技術会が1981 はアメリカのみならず、各国で大会が開催されていま ■サービス業 す。東海大学の学生フォーミュラは動力機械工学科の アルファテクノ、アルプス技研、自動車検査、 トヨタテクノクラフト、 卒業研究とリンクし、現在は私、岡本が中心となって、 野村不動産パートナーズ、日野ヒューテック、 メイテック、 ヨシムラ F1マシンの設計で培った技術をフルに使うことで、最 Tokai Formula Club ■公務員 石巻市役所、神奈川県警察本部、警視庁、静岡県警察本部、 防衛省（航空自衛隊） 14 ■ 動 力 機 械 工 学 科 ●就職内定率・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 93.5% ●上場企業への内定率・ ・ ・ 37.9% 動力機械工学科には毎年多くの求人があり、 多くの学生が大企業や上場企業に就職しています。 年から開催している学生主体の自動車競技です。現在 速のマシンの実現と日本大会優勝を目指しています。 データで見る動力機械工学科の 就職状況（2013 年度） Department of Prime Mover Engineering School of Engineering D epart ment of Prime Mover Engineering ■ 15
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