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2018年 03月 25日

気動車発達史 18 キハ90形気動車の開発 試作車編

長々と続けておりますが、今回は新系列気動車の基礎となった、キハ90・91のお話をさせていただこうと思います。
車両に関しては結構見つかるのですが、肝心のDMF15エンジンとかFDML30HS系エンジンに関する資料が手元に無くて・・・。
その辺りの不明な点は補足いただければ幸いです。

高出力気動車用エンジンの開発と挫折

さて、国鉄でもDMH17系エンジンによる保守費の増加や製造コストが高くなることに対してはかなり問題意識はあったようで、DD13で使われていたエンジンを再び横型にした、DMF31Hエンジンによる、キハ60形が試作されました。
出力的には十分なものであり、新機軸を【充排油式】の液体変速機や、2軸駆動などの新機軸が取り入れられましたが、変速機の問題【直結と変速の切り替わりのタイミングが合わず、過大な衝撃負荷によるクラッチ破損等】問題があり、量産はされることはありませんでした。

新しい、標準エンジン誕生、DMF15系エンジンと、DML30系エンジン

その後も国鉄と民間メーカー【新潟鐵工所、ダイハツディーゼル、神鋼造機】による共同開発は続けられ、昭和37年には、全く新しい設計のDMF15HZエンジンが、翌昭和38年には、DMF15系エンジンをベースに12気筒化した、DML30HSAエンジンが開発されました。
DMF15HZエンジンは、過給器(ターボチャージャー)並びに中間冷却器(インタークーラー)を装備し、連続定格300 PS / 1,600 rpm を誇りました。
なお、12気筒化された、DML30HSAは、過給器(ターボチャージャー)装備で500PSを発揮していました。
そこで、このエンジンを実際に搭載した気動車を試作することとなり、誕生したのがキハ90・91気動車でした。
キハ90がDMF15FHZAエンジン搭載の300PS、キハ91がDML30HSAエンジン搭載の500PSでした。
車両の特徴は後述しますが、最終的に国鉄として、気動車用にはDML30HSAを搭載したエンジンを、DMF15HZAエンジンは発電用エンジンとして利用する方針が決定しました。
実際には、DMF15系エンジンは、その後老朽化したキハ17の置き換えようとして増備されることになるキハ40系列の気動車に採用されるのですが、これは後の話

試作気動車、キハ90とキハ91誕生
DMF15系エンジン並びに、DML30系エンジンを基に比較のため、DMF15HZA搭載のキハ90並びに、DML30HSAエンジンを搭載したキハ91が試作されることになりました。
昭和41年3月に完成し、千葉区に配置されて各種試験に供されたようです。
車両の特徴は、丸みを帯びた独特のパノラミックウインドウ、更に側面出入り口の3枚折り戸と言ったところでしょうか、側窓は153系と同じ上下2段のユニット窓となり、キハ58とは大幅にイメージが変わりました。
なお、天井には大型ラジエターが搭載され、外観は大きく変わることになりました。
なお、冷房装置の搭載は試作車では見送られることになりました。
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キハ91試作車

当時の交通技術と言う部内向けの雑誌を参照しますと、下記のような書き込みを見ることが出来ます。
少し引用させて頂きます。
台車は、新設計のもので、キハ90用の1軸駆動DT35、キハ91用の2軸駆動DT36及び両形式の従台車TR205ともに基本構造は同じ、心ザラなしの全側受方式になっていました。
なお、この台車方式はその後キハ65やキハ181系に引き継がれることになります。
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交通技術 昭和41年6月号から引用

また、運転台は、全く新しい発想のユニット式運転台であり、その後キハ181にも採用される2ハンドル方式でした。
右側がセルフラップのブレーキ弁で前方に押して作用する。左側は主幹制御器でこれも押すと力行になり、またエンジンプレーキもこのハンドルの操作によるとされていました。
また、右から時計・圧力計・速度計・電圧計等が蛍光発光する方式となっていました
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画像はキハ181の運転台。wikipediaから参照

さらに、制御方式が新しくなったことに伴い、電気引通線が168本にも成ったことから、連結器下に自動電気連結器を設置することとなりました。
この密着自動連結器もキハ181系で採用されることとなりました。
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続く

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国鉄があった時代 JNR-era
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by blackcat_kat | 2018-03-25 21:45 | 気動車


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