国鉄キハニ36450形気動車

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キハニ36450形は、日本国有鉄道の前身である鉄道省1931年に2両を試作した電気式ガソリン動車である。

概要[編集]

1931年(昭和6年)秋に日本車輌製造(キハニ36450)と川崎車両(キハニ36451)の2社で各1両が製作された。

設計は車体と台車が鉄道省、ガソリンエンジンは池貝製作所[1]、主発電機芝浦製作所、主電動機および空気圧縮機三菱電機、制御器および電動送風機は日立製作所、ブレーキ系は三菱電機および日本エヤーブレーキが、それぞれ分担して担当した。

車体[編集]

当時量産中の32系電車に準じた設計の、溝形鋼台枠に使用する鋲接構造の半鋼製20m級車体を備える。

窓配置はd1x3(1)DD(1)12(1)Dd(D:客用扉、d:乗務員扉、(1):戸袋窓)で、客室座席は戸袋窓およびこれに隣接する1枚分がロングシート、残る10枚分が向かい合わせ式の固定式クロスシートとされた。

このセミクロスシート配置はラッシュ時の乗客乗降を円滑にする目的とともに、駆動台車に装架されている主電動機のための点検蓋との干渉を極力避けるという目的もあって採用されたものであるが、それでも位置関係上干渉が避けられず、クロスシート寄りの点検蓋はこれとの干渉を回避するために平面型が凸型とされていた。

側窓は戸袋窓以外の客室窓が全て2段上昇式、機関室のみが下降窓とされた。

車体の各構成部品は当時の省制式品を多用してあり、通路には優等客車に準じて痰壺が設置されるなど、重量軽減に対する意識は高くなかったと推測される。なお、地方ローカル線での運用が前提であったため、客用扉はステップ内蔵となっており、この点は32系電車とは異なる。

荷物室は荷物扉とその脇の戸袋窓部分が割り当てられており、荷重1tとして設計されていた。この荷物室の片隅には冬期の暖房用として縦型ボイラーが設置され、客室には客車用と共通の蒸気暖房用スチームヒーターが設置されていた。これは低出力な発電システム故に、電気暖房に割く余剰電力が存在しなかったための苦肉の策である。

機関室は窓が1x3配置の部分に割り当てられており、直上の屋根左右側面には細長い冷却水・潤滑油用ラジエーターパネルが水・油・水の順に、屋根中央部には2基の大口径強制送風ファンが開口部を設けて、それぞれ線路方向に並べて搭載されていた。

前面は非貫通式3枚窓配置で、32系電車に準じたフラットで雨樋も直線状のシンプルなデザインとされ、前照灯も当時の電車に準じて中央窓直上の幕板部に装着された。

主要機器[編集]

エンジン[編集]

動力源となるエンジンは、キハニ5000形に引き続き池貝製作所製の大型ガソリン機関(型番不詳。4サイクル縦型6気筒、シリンダ直径165mm、シリンダストローク190mm、排気量24,300cc、連続定格出力200PS/1250rpm)が搭載された。この機関は車内機関室の床上に設置され、始動をセルモーターに依存し、速度調整器により回転数を1,350rpm以下に自動調節されるようになっており、支持架には振動防止のため、硬質ゴム板を挟んでマウントされていた。この支持架を含めた本機関の重量は2tで、後のGMF13およびGMH17やDMH17、あるいは同時期のウォーケシャなどの輸入ガソリンエンジンなどと比較すると、格段に大出力ではあったものの出力/重量比が低く[2]、気動車用機関としては過大重量であったことがわかる。

機関の冷却は水冷式で、機関室の屋根左右側面にラジエータパネルが設置され、ポンプによる強制駆動で機関を冷却し、冷却水は屋根部より補給を行う構造であった。なお、冷却は自然放熱式ではなく、MH52電動送風機(出力5kW)2基で強制冷却された。

発電機[編集]

機関からの動力を電力に変換する主発電機は機関直結式であり、発電機負荷電流の変動に対して出力を一定に保ちやすい他励式界磁を備えた、半密閉式自己通風型のDM29が芝浦製作所の手で設計された。

この発電機は端子電圧750V時定格出力135kW[3]であった。

制御器[編集]

制御器は当時の電気機関車用に準じた単位スイッチ式で、直並列切り替えにはCS5などの電車用制御器にも未採用[4]の橋絡わたりが実装され、接触器を中間段階で挿入することで直並列切り替え時の主電動機出力低下による衝動発生を極力抑えるように工夫されていた。

主電動機[編集]

主電動機は三菱電機の設計によるMT26[5]が客室側2軸台車に2基、吊り掛け式で装架された。歯数比は26:56=2.15で、設計最高速度95km/h、通常は単車運転時が平坦線で75km/h、10上り勾配で50km/h、最大勾配となる12.5‰上り勾配で40km/hを発揮可能とした。

もっとも、制御車連結時にはこれらの性能は著しく低下し、平坦線で68km/h、10‰上り勾配で32km/h、最大勾配となる12.5‰上り勾配で26km/hとなった。

台車[編集]

台車は重量の関係で機関室側付随台車が3軸ボギー、客室側の駆動台車が2軸ボギーという変則的な構成とされた。

しかも、両台車とも当時のTR72・TR14といった既存品に類似する釣合梁式ながら、H型鋼を複雑に加工した側枠を備える専用設計品[6]が装着された。

この時期既に次世代の省制式台車であるTR23・TR73は設計が完成しており、32系電車やスハ32系客車から量産採用がスタートしていたため奇異な印象を与えるが、これはその構造等から、自重過大を避ける必要があって採用されたものと推測されている。

ブレーキ[編集]

ブレーキシステムは電車用制御付随車を連結して運行することが当初より考慮されていたため、当時量産中の電車に準じてA動作弁による自動空気ブレーキが採用された。ただし、運転台の自動ブレーキ弁はG-1-Aと称する機種が搭載され、ブレーキシステム全体もGA制動装置と呼称した。このG-1-Aブレーキ弁は長大編成での運行は考慮外であったため、内部に釣り合いピストンを内蔵しておらず、外部に釣り合い空気だめも必要としない、という簡易な設計のものであった。

運用状況[編集]

竣工後、直ちに米原機関区に配置され、線形の平坦な東海道北陸線彦根長浜間で区間列車用として単行運転にて就役開始した。

その後、1936年(昭和11年)には既存の木造電車を改造したキクハ16800形制御車を増結し、当初計画どおりの総括制御運転を実現した。

重量過大[7]で十分な性能とはいい難かったものの、電気式故に既存技術の流用部分が多く、クラッチ変速機などを持たないため機関にかかる負担も少なかったらしく、運用期間中の故障はわずかであったと伝えられている。

もっとも燃費は極めて劣悪・不経済であった。1934年2~4月の米原機関庫での実績によれば、1kmあたりのガソリン消費量は1.414Lで、後を追って開発された軽量機械式車のキハ41000形の3倍にも達した[8]

戦時中の燃料統制で気動車の運行は困難となったため、1943年(昭和18年)までには休車となり、戦後になって機関を下ろした状態で新鶴見操車場大井工場の職員通勤用客車として一時使用された後、大井工場で台車を装着したまま事務室代用として使用され、1949年(昭和24年)に廃車解体された。

なお、本形式の廃車解体後、不要となった2軸台車2台はMT26形主電動機を装着したまま東洋工機に払い下げられ、台車は北陸鉄道ED301に、主電動機は東武鉄道日光軌道線ED611に、それぞれ転用されている。

脚注[編集]

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  1. ^ 現・株式会社池貝、株式会社池貝ディーゼル。
  2. ^ 例えば150PS級のGMH17は重量が約1tで、出力/重量比は本形式の機関の1.5倍であった。
  3. ^ 定格回転数1250rpm時。他に補機用として端子電圧40V時定格出力1.6kWの低圧出力も用意されていた。
  4. ^ 国鉄の電車用量産制御器で橋絡わたりが導入されたのは、戦後開発のCS10が最初である。
  5. ^ 端子電圧600V時定格出力80kW/800rpm。
  6. ^ 試作で特殊性が強かったためか、省制式型番は与えられなかった。
  7. ^ 設計段階の運転整備重量は44tであったが、完成した実車は50tに達した。なお、例えば同様の構成の電気式気動車で1930年製のスイス国鉄Dm2/4形は420PSのディーゼル機関を搭載して自重57.3t、アッペンツェル鉄道ABDm2/4 55-56形は250PSのディーゼル機関を搭載して自重32tであった。
  8. ^ 湯口徹「日本の内燃動車」p56(成山堂書店 2013年)。同書では、国鉄工作局技師による技術誌上報告では1kmあたり1.1Lとされたことも記載しているが、いずれにしても到底良好な燃費と言えるものではなかった。

関連項目[編集]