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スターリングエンジン

祝!第21回スターリングテクノラリー入賞!

平成29年11月4日、「ものつくり大学」にて開催されたスターリングテクノラリーにて人間乗車クラス1位、ミニ四駆クラス4位、5位に入賞致しました!
今回のテクノラリーには一般企業からの参加もありましたが、このような好成績を収められたこと真に嬉しい限りです。これからも記録向上に邁進していくので応援のほど宜しくお願い致します。
2017年度大会成績」にてその他の成績を紹介しておりますので、ぜひご覧ください!

講演活動

2017年2月24日「スターリングサイクル機器を題材にした実践的技術者教育に関する研究会」にて、プレゼンターとして『スターリングテクノラリー用のエンジン製作』について講演をおこないました。
また、「スターリングテクノラリー」終了後に、プレゼンターとして『競技用のエンジン製作』について講演を行わせて頂きました。多くの学校、企業から参加して頂き貴重な経験となりました。
来年度もMSEPとして大学内外での発表や宣伝活動などに積極的に取り組んでいきたいと考えています。

こんにちは!MSEPです!

「ものつくり大学スターリングエンジンプロジェクト」(以下MSEP)は、毎年11月に行われるスターリングエンジンの大会「スターリングテクノラリー」への参加を目的とした学生プロジェクトです。
MSEPでは、スターリングエンジンや、それを応用したスターリングクーラーを設計・制作し、海外を含む大学生や高校生、社会人等(およそ200チーム)と競技大会にて競い合います。

※活動の様子や、制作したエンジンはTwitterやYouTubeで紹介していますので、是非ご覧ください。
Twitter → https://twitter.com/msep1
Youtube → https://www.youtube.com/channel/UCDdw6-PtU42NfBuzxnddqkA

模型スターリングエンジン(奥2つ)と
MMクラス用マシン(手前)
二輪型人間乗車クラス車輌

「スターリングエンジン」とは?

スターリングエンジンは、1816年にスコットランドの牧師「ロバート・スターリング」が発明した外燃機関で、エンジン内部の気体に温度差を与え、収縮・膨張させることで動作します。また、高効率な「カルノーサイクル」に近い「スターリングサイクル」で動作するため熱効率が高いエンジンです。乗用車等で用いられる内燃機関は燃料に制約がありますが、スターリングエンジンは外燃機関のため、石油はもちろん、バイオマス燃料や地熱、太陽光など、温度差を得られれば動作させることができます。また、内燃機関のように爆発を伴わないため、排気ガスはクリーンで動作音も静かです。

このように、スターリングエンジンは、
  • 様々な燃料を用いることができる
  • 熱効率が高い
  • 排気ガスが綺麗
  • 静音性が高い
  • 爆発現象を伴わず、安全
  • 構造が簡単
という特性から環境にやさしいエンジンと言われています。
また、スターリングエンジンは、「高温」と「低温」の「温度差」を与えることで「動力」を取り出すことができますが、逆に「動力」を与えてあげると「高温」と「低温」の「温度差」を得ることができます(逆サイクル)。この特性を利用して極低温を生み出す冷凍機が、研究機関や企業で利用されています。
模型スターリングエンジン

スターリングテクノラリー

「スターリングテクノラリー」は、スターリングサイクル機器の性能とアイデアを競う競技会です。
青少年の工学に対する興味・関心の喚起とスターリング機器関連技術の発展・向上を目的としています。
今回の2017年度(第21回)大会は11月4日(土)ものつくり大学にて開催されました。
大会では、まず車検を受け、規則違反が無いか調べた後、合格したら「車検合格証」を貰うことができます。
車検後に各競技場所で競技に挑みます。どの種目でも主に性能が審査されますが、斬新な原理や機構、熱源を使用するエンジンにはアイデアを評価する「アイデア賞」があり、大会エントリーシートと共に提出する「アイデア説明書」にエンジンの独創性をアピールする必要があります。
「スターリングテクノラリー」では、スターリングエンジンを使用するのはもちろんですが、ほとんどの種目がエンジン単体ではなく、人間が乗る乗り物からミニ四駆のコースを走るものまで、エンジンを載せた「車両」で競うため、エンジン単体の性能だけではなく、車体も含めたバランスの良い設計が要求されます。
躍動するスターリングエンジン

各種目の概要

人間乗車(L)クラス

スターリングエンジンを載せた車両に人間が乗り、一定の走行時間に定められた周回路を何周できるかを競います。他種目と比較してエンジンや車両が大きいため、1つ1つの部品の製作に時間が掛かります。また、加わる荷重も比較にならないくらい大きく、人間が乗車するため、設計は耐久性や安全性、振動軽減等に重きを置き設計をおこなっています。
2015年大会出場車輛「Puff」

RC(RC)クラス

エンジンを搭載した車両に無線装置を付け、規定の周回路を走り抜ける速さを競います。エンジンはミニ速度クラスよりも少し大きいくらいですが、車体はステアリング機構や減速機、上位チームの車両においてはサスペンションや変速機、クラッチ等、多くの部品で構成されており、まるで小さな自動車のようです。

2014年大会出場車両「MSE-SD4」
2014年大会出場車両「おざわっち」
2014年大会出場車両「StmFW-20」

ミニ速度(M)クラス

タミヤのミニ四駆程度の大きさの車両で、ミニ四駆規格でオーバル状のコースを1周するタイムを競います。走路が短く、競技自体は一瞬で終わるため、完走を目的とするならば一番簡単な種目です。しかしシンプルであるがゆえに他のマシンとの性能差が出しにくいため、上位を目指すならばシビアな設計・調整が必要です。

2013年大会出場車両「T-KING」
2014年大会出場車両「SEY1-SEED」
ミニ速度(M)クラスのコース

宙返り(MA)クラス

宙返り垂直ループ5つを含む、ミニ四駆規格の走路を周回して宙返りの回数を競います。宙返り垂直ループは、ミニ速度クラスで上位に入る程度の速いマシンでないと通過できないため、ミニ速度クラス用に製作して、調子の良かったマシンを持ち込むチームが多いです。中には燃料タンクとバーナーを搭載し、圧倒的な走行距離を誇る専用設計の車体もあります。

2013年大会出場車両「T-MR」
2014年大会出場車両「森田郎二号」
宙返り(MA)クラスのコース

マイクロ(MM)クラス

タカラトミーのチョロQ程度の大きさの車両で、チョロQ規格でオーバル状のコースを周回する回数を競います。車体がとても小さく、設計・製作には繊細さが要求されます。コースを1周以上走る事ができ、車体が一番小さい車両には、「マイクロ賞」が授与されます。

2013年大会出場車両「MSE-ラック」
2012年大会出場車両「coronet」
マイクロ(MM)クラスのコース

クーラー(C3/C100)クラス

大気圧空気を作動ガスとするスターリング冷却器の競技種目です。エンジンの温度差や、省エネ度を競います。他の種目のようにマシンが走るわけではないため、地味に思われがちですが、優れた冷却性能があり、商品化もされているスターリング冷凍機が用いる、スターリングエンジンの「可逆サイクル」を再確認する重要な競技だったりします。また、温度センサー取付け部は0℃を下回る低温になることもあるため、他種目のエンジンとは違った設計思想が必要です。

沿革・これから

2009年:
MSEP発足
2011年:
「MSE-1」人間乗車クラス3位、「MSE-2」RCクラス4位
2012年:
「MSE-NEO」人間乗車クラス2位、「MSE-RMS」RCクラス4位、アイデア賞
2013年:
「T-KING」ミニ速度クラス1位(大会新記録1.22[s])、StmW10-1」ミニ速度クラス2位
「森田朗一号」ミニ速度クラス3位、「MSE-SD1」 RCクラス5位
2014年:
第18回スターリングテクノラリー、「AUTO TRUCK」人間乗車クラス3位、「StmFW-20」RCクラス2位
「おざわっち」RCクラス5位、「SEY1-SEED」ミニ速度クラス1位
2015年:
第19回スターリングテクノラリー、「Chappie」人間乗車クラス1位、デザイン賞 金賞
「Puff」人間乗車クラス2位、「しろくま1号」クーラー3Vクラス4位
2016年:
第20回スターリングテクノラリー、「M&S-LE200c-2 “Delta”」 人間乗車(L)クラス1位
「T&S-d100”Take”」人間乗車(L)クラス3位、「無号第七十六競技車乙型」 無線操縦(RC)クラス1位
「ロイヤルスコット」無線操縦(RC)クラス5位、「SEY2-SPROUT」ミニ宙返り(MA)クラス6位
「MZP-SE01」ミニスピード(M)クラス1位、「無号第七十六競技車乙型」 スターリングエンジン普及協会賞
2017年:
第21回スターリングテクラリー、「M&S-LE200c-2“Ω”」人間乗車(L)クラス1位
「にちまき」ミニスピード(M)クラス4位、「かっちゃん1号」ミニスピード(M)クラス5位
平成29年度MSEP部員一同

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