国鉄キハ181系気動車

国鉄キハ181系気動車とは、日本国有鉄道が開発・保有した特急形気動車。1968年から1972年までに158両が製造された。

1. 概要
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在来の特急形気動車キハ80系の設計コンセプトを踏襲しつつ、キハ90系試作車における大出力エンジン開発の成果を踏まえ、国鉄の量産気動車としては初の500 PS級大出力エンジン搭載車となった。大出力を利して主に電化前の中央西線や奥羽本線、伯備線、あるいは土讃線など勾配区間が連続する急峻な山岳線区を中心に、特急列車用として投入された。

1.1. 開発経緯
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本系列登場以前は、非電化区間特急列車用としてDMH17H系ディーゼルエンジンを搭載するキハ80系が投入され、電化区間とほぼ同等の快適な特急サービスを日本全国に幅広く提供していた。だが、キハ80系には快適な客室設備とは裏腹に、以下の制約を抱えていた。

搭載機関が旧式かつ非力で、十分な走行性能を確保するには1両あたり2基ずつ搭載する必要がある。
サービス電源用の発電セットを搭載する車両については走行用エンジンが1基までしか搭載できない。
発電セットは4両につき1両に搭載する必要がある。
運転台付き車両は例外なく発電セットを搭載するため、食堂車を含む基本編成7両中2両が必ず1エンジン車となり、それ以上の増結時にも最低1両は1エンジン車が含まれる。これらの制約から、キハ80系ではおのずと編成中の2エンジン車の比率が低下し、編成全体の走行用エンジン出力が不足気味となった。同時に、高速運転を重視した歯数比としたことから、同系列は勾配線区での均衡速度を高く取れなかった。さらに、同系列が搭載するDMH17系機関にはその熱効率の低さ故に排気管過熱・焼損が発生しやすく、俗に「5ノッチ・5分」として知られる全力運転を5分以内に限るという運用上の制約を抱えていたdate=2010年10月11日}}。そのため、キハ80系は急勾配区間が連続する山岳線区への投入は極めて困難であり、また電車特急との混走区間でのさらなる運転速度の引き上げも事実上不可能であった。

キハ80系は当初、DD13形用のDMF31Sを横置きシリンダーとしたDMF31HS系ディーゼルエンジンと、新型の多段直結式液体変速機を搭載する大出力ディーゼルカーとして計画されていた。だが、キハ80系設計直前の1960年に、同系列のためのデータ収集用試作車として計3両が製造されたキハ60系の試験では、肝心のDMF31HSAエンジンとDW1多段直結式液体変速機の実用試験がどちらも失敗に終わってしまう。そのため、同エンジン・変速機の実用化を前提に進められていた特急用新形気動車は、開発スケジュールの問題もあって同エンジン・変速機の不具合の問題解決を諦め、基本設計が古く非力だが一定の信頼性が確保可能なDMH17系機関を横置き仕様に手直しした、新設計のDMH17H系機関を2基搭載とするほかなかった。

こうして半ば応急処置的に開発されたキハ80系が初期のトラブル続出を乗り越え大きな成功を収める一方で、その後も国鉄内部では一度は失敗に終わった単一機関による大出力ディーゼルカーの開発が模索され続けていた。そうして1964年度に至り、ようやく気動車用の新形大出力ディーゼルエンジンと、これに適合する新形液体変速機の実用化に目処がつくことになる。このとき新開発された2種のエンジンは以下の特徴を備えていた。

DMH17系のそれを基本にピストン径を10 mm拡大し、増積を図った新設計のシリンダブロックを採用。
排気タービン過給器の付加による気筒内圧力の増大を前提に、各部の構造を強化。
必要に応じ、直列6気筒あるいは水平V型12気筒構成を選択可能。これは、1気筒当たりの排気量が過大で気筒内潤滑が難しく、気動車用横置き機関としての使用に適さないことが判明した、キハ60系用DMF31HSAに対する反省から生み出されたもので、過給器常用を前提とし、シリンダ径を変更した以外は、燃焼室の構造やシリンダの行程長が同一で、かつシリンダ数を増減して様々な性能要求に対応する点などを含め、第二次世界大戦前に初号機が完成していたDMH17系の影響が極めて色濃く、既に燃料噴射方式の直噴方式への移行が進みつつあった同時代の欧米の同級エンジンと比較すると、明らかに時代遅れの基本設計を備えたエンジンである。

これらの新型機関は、当時の国鉄の命名基準に従って6気筒モデルがDMF15HZA、12気筒モデルがDML30HSAと付番され、新系列機関と呼称された。前者は過給器に加えて中間冷却器の追加で300 PS、後者は過給器のみの付加で500 PSを発揮した。これらは1966年に試作されたキハ90形・キハ91形にそれぞれ搭載の上で評価試験が実施された。この際、新形気動車の走行用機関としては出力に余裕があり、冷房用電源のための床下スペース捻出も容易なDML30HSAが採用されることになった。

この決定を受け、1967年夏にはDML30HSAに小改良を施したDML30HSBを搭載するキハ90系量産試作車が落成し、同年秋の中央西線での性能試験以降、中央西線の急行「しなの」などでの大出力新系列気動車の長期実用試験が開始された。しかし、この実用試験完了を待っていては当時国鉄が進めていたいわゆる「ヨンサントオ」と呼ばれる1968年10月実施予定の白紙ダイヤ改正に伴う列車高速化計画に間に合わないことは明らかであった。そのため、既に一定の実用性が立証されているキハ91形の走行機器と、キハ80系の車体構造を折衷する形で、キハ90系による試験結果を待たずに新形特急形気動車の設計が開始された。

こうして1968年に完成したのが本系列である。

2. 車両概説
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2.1. 車体
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基本設計はキハ80系に準じた構造となっている。ただし、機関出力の増大、屋根上への自然放熱式冷却器の搭載、冷房装置の強化に伴う重量増などの対策のための構体補強などにより自重は中間車であるキハ80形とキハ180形の比較で3 t増加している。また、台車が仮想心皿方式となり、枕ばねとして車体直結型空気ばねが採用されたため、客用扉が位置的にこれと干渉することから戸袋を設けて引き戸にすることができず、2枚折戸に変更された。加えて同時期製造の特急電車などと同様に、側面行先表示器を採用し、便・洗面所をデッキ外に配置している。またキハ82形をはじめとする他の特急形車両の塗り分けと異なり、運転台付き車両側面窓まわりの赤帯は前頭寄り端部の上側がせり出した逆台形型となった。全長は新世代の客車・気動車標準の21.3 mに拡大された。 前面はキハ82形の貫通形デザインを踏襲した。ただし、ライトケースがキハ82形の丸みを帯びたものから角張ったものに、ヘッドマークが逆台形のものからに長方形に変更され、尾灯とタイフォンが一体型のケースにまとめられた。また、前面の羽形飾り帯の意匠が一部変更されている。

空調装置はキノコ型キセ付きのAU12系から、14系座席客車でも採用された、1ユニットずつ独立した分散型のAU13Sへ変更された。

2.2. 車内
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キハ80系を概ね踏襲しているが、2等車の座席は回転クロスシートであるT17形座席で、80系では座席背面がデコラの化粧板であったが、特急形電車同様に座席と同素材のモケット張りとなっている。1等車の座席は腰掛けに小型格納式テーブルを持つR22形で、80系に見られたヘッドレストの上下調整機構が省略されている。

2.3. 主要機器
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2.3.1. 走行用エンジン
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走行用エンジンとして、当初はキハ91形2 - 8に搭載されたDML30HSBを改良した DML30HSCを、付随車であるキサシ180形以外の各形式について各1基搭載し、以後増備の度に順次改良されてDML30HSD・DML30HSE・DML30HSFが搭載されたが、その基本設計に変更はない。

このエンジンは車載用ディーゼル機関の開発趨勢として、世界的に直噴式への移行が一般化しつつあった時期に、大規模な開発を行って新規設計された旧弊な予燃焼室式機関であり、熱効率に劣り、しかも重量過大、と大出力達成の代償として様々な問題を抱えていた。

2.3.2. 発電用エンジン
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キハ80系では走行用のDMH17Hを発電用に転用したDMH17H-Gを先頭車と食堂車に各1基搭載して編成の電力をまかなったが、本系列ではキハ90形で走行用として試験されたDMF15Hをデチューンの上で発電用に変更したDMF15HS-Gをキハ181形に各1基搭載する。

これにより、キハ80系では発電セット1セット当たり三相交流440 V/125 kVAであった給電能力が、キハ181系量産車では発電用機関の出力向上から三相交流440 V/180 kVAに増強され、1セットで5両分のサービス電源供給が可能となった。

2.3.3. 変速機
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キハ91形の設計を踏襲し、1段3要素充排油方式の液体式変速機のDW4C - DW4Eを搭載する。

これは直結1段・変速1段構成で、大出力による空転を防ぐ目的で1台車2軸駆動を実施する関係上、従来は台車枠から吊り下げられる最終減速機と一体であった逆転機が機関直結の変速機と一体化するように変更されているという特徴がある。また、機関のピストン往復方向への振動や大トルクによる変速時の動揺が車体に伝わることを遮断する目的で、機関を車体と弾性支持とし、台車側へも「反力軸」と呼ばれる反力吸収用の軸を推進軸と並行する形で変速機から出し、これを動力台車の機関寄り最終減速機と結合して支持することで、機関の動揺を車体側だけではなく台車側でも抑える、という対策が講じられている。

従来のTC2・DF115系の場合は45 km/hで変速 - 直結の手動切替を行っていたが、DW4系は大馬力エンジンによる太いトルクで空転が多発することを防止するため、低速ではすべりが大きく、中高速での効率をより重視した構成となっており、85 km/h程度まで変速段で加速を行い、回転数を検知してマイクロスイッチよりクラッチが作動することで直結段に自動変速する自動切替となっている。このため、勾配線区で常用される速度域が伝達効率の低い変速段で占められることになり、また起動加速時には滑り損失の大きさから、攪拌による変速機油の温度上昇が大きくならざるを得なかった。これらに加え、自然通風式の屋根上放熱器による冷却系が、低速域では通風量の不足から冷却効率が著しく低下したことも、過負荷傾向の機関に追い打ちをかける結果となった。

もっとも、その一方で 85 km/h以上での高速走行時には、通風量の増大で冷却システムが有効に機能し、直結段で機関本来の性能がフルに発揮可能であるため、本系列はむしろ平坦線において85 - 120 km/hの速度域で電車に伍して走行するのに適している。なお最終減速比はキハ80系の2.613に対して、2.362と設定された。

2.3.4. 冷却系
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山岳線での運用主体ということもあり、中間車は冷却ファンの駆動による走行用機関の馬力損失と騒音・振動を嫌い、また車両製造コストの削減を狙って自然通風式を採用した。このため、大型の放熱素子を並べた巨大な自然通風式ラジエーターを屋根上ほぼ車体全長に渡って搭載している。

もっともこのシステムは先行採用したキハ90系でも冷却能力の不足が解決できていなかった上に、夏場の高温下での運用試験が未了であったにもかかわらず、いわば「見切り発車」で採用されており、後述するように本系列が夏場を中心に急勾配線区で不具合を頻発する一因となった。

この冷却器は構造単純でかつ廉価であったが、その反面、冷却水量過大や車両重量の増加、それに重心高の引き上げという問題があった。また低速・高負荷状態での連続運転を強いられた山岳線区、中でも特に中央本線のような線区での運用時においては、通風量の不足と前述の変速段常用、それに機関そのものの高発熱特性などによる発熱過大が重なって起きた致命的な冷却能力不足と、これに起因する機関故障等が頻繁に発生した。こうした事情から、このシステムを含むキハ90以来の新系列気動車は客観的に見て決定的な失敗作であったと断じられているdate=2020年5月}}。

それゆえ、このキハ90系と同様の自然通風式冷却器搭載を踏襲した中間車については、冷却系の能力改善が特に強く要求された。これに対し国鉄技術陣は基本設計には抜本的な変更を加えず、不足する冷却能力の強化を目的として床下に油圧モーターによる強制通風式ラジエーターを追加搭載group="注"することで問題の解決を図った。これにより冷却能力不足については一定の改善が見られたが、油圧モーターのためのオイルポンプ駆動に伴って機関出力損失が発生し、自重も増大した。

これに対し、キハ181形は発電セットを搭載するため、軸重の制限から重量面で不利な自然通風式が採用できなかった。このため、走行・発電の2基分のエンジンのラジエーターをまとめて運転台後部の車体両側面に装備し、屋根上の2基の静油圧駆動ファンによる強制通風を行った。こちらはトラブルが頻発した中間車とは異なり、冷却系の性能不足に起因するトラブルはほとんど発生しなかった。

2.3.5. 台車
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キハ90形・キハ91形で新規開発された延長リンク+ウィングばね複合軸箱支持方式を採用する、DT36B・TR205B仮想心皿方式空気ばね台車が引き続き採用された。

これらは片側台車2軸駆動のために設計されたものであり、トランサム中央を推進軸が貫通している。このため揺れ枕吊りとボルスタを廃して推進軸との干渉を回避し、荷重は左右の側梁中央直上に車体直結のダイアフラム式空気ばねを載せてここで受け止め、台車の首振りおよび牽引力の伝達は、空気ばねの横剛性と台車の枕梁と車体を直結するボルスターアンカーにより台車の位置決めをする仮想心皿方式を用いることで代替している。また、逆転機は変速機内装とされたため、動台車には最終減速機のみが各軸に搭載されている。

なお、延長リンク+ウィングばね複合軸箱支持方式については延長リンクのスパンが過大で軸箱支持機構としての横剛性が低く、120 km/h運転時に1軸蛇行動が発生しやすいことが運用開始後に指摘されており、後述する台車枠交換時にペデスタルで軸箱の上下動を案内するウィングばね構造に変更されている。 File:JNR kiha181series kiha181-40 DT40.jpg|ディスクブレーキ構造の台車 DT40 |1986年11月17日 | |- |キハ180-25 | rowspan="11" |廃車 |1997年3月31日 |米子 | |- |キハ180-26 | rowspan="6" |1969年12月20日 |2010年11月15日 |京都 |JR西日本標準色 |- |キハ180-27 |1985年6月30日 |尾久 | |- |キハ180-28 | rowspan="2" |1985年12月27日 | rowspan="2" |小郡 | |- |キハ180-29 | |- |キハ180-30 |2010年11月15日 |京都 |JR西日本標準色 |- |キハ180-31 |2004年7月15日 |後藤 | |- |キハ180-32 | rowspan="10" |米子 | rowspan="2" |1970年9月25日 |1996年10月2日 | rowspan="18" |京都 | |- |キハ180-33 |2010年11月15日 |JR西日本標準色 |- |キハ180-34 |1970年9月11日 |1996年8月22日 | |- |キハ180-35 | rowspan="5" |1971年2月2日 |1996年10月2日 | |- |キハ180-36 |譲渡 |2012年2月8日 |JR西日本標準色 |- |キハ180-37 | rowspan="4" |廃車 |1996年9月6日 | |- |キハ180-38 |1996年7月18日 | |- |キハ180-39 |1996年10月2日 | |- |キハ180-40 | rowspan="2" |1971年2月8日 |2011年2月2日 | rowspan="3" |JR西日本標準色 |- |キハ180-41 | rowspan="2" |譲渡 |
rowspan="2" |2012年2月6日 |- |キハ180-42 | rowspan="8" |名古屋 |1971年2月9日 |- |キハ180-43 | rowspan="2" |1971年2月15日 | rowspan="2" |廃車 |1996年7月18日 | |- |キハ180-44 |1998年3月31日 | |- |キハ180-45 | rowspan="5" |1971年2月2日 |譲渡 |2012年2月6日 |JR西日本標準色 |- |キハ180-46 | rowspan="2" |廃車 |1996年7月18日 | |- |キハ180-47 |1996年9月6日 | |- |キハ180-48 | rowspan="2" |譲渡 |2012年2月6日 | rowspan="2" |JR西日本標準色 |- |キハ180-49 |2012年2月8日 |- |キハ180-50 | rowspan="5" |米子 | rowspan="5" |1971年3月12日 | rowspan="18" |廃車 |2003年2月21日 | rowspan="3" |後藤 | |- |キハ180-51 |2003年2月20日 | |- |キハ180-52 |2002年8月31日 | |- |キハ180-53 |1996年10月2日 | rowspan="3" |京都 | |- |キハ180-54 |1996年7月18日 | |- |キハ180-55 | rowspan="3" |名古屋 | rowspan="3" |1971年3月19日 |1998年3月31日 | |- |キハ180-56 |2003年2月12日 | rowspan="3" |後藤 | |- |キハ180-57 |2002年12月5日 | |- |キハ180-58 | rowspan="5" |尾久 | rowspan="3" |1971年7月5日 |2003年2月20日 | |- |キハ180-59 | rowspan="2" |1993年3月31日 | rowspan="18" |高松 | |- |キハ180-60 | |- |キハ180-61 | rowspan="2" |1971年6月29日 | rowspan="3" |1993年11月30日 | |- |キハ180-62 | |-
|キハ180-63 | rowspan="14" |高松 | rowspan="3" |1971年12月20日 | |- |キハ180-64 | rowspan="4" |1993年3月31日 | |- |キハ180-65 | |- |キハ180-66 | rowspan="3" |1972年1月12日 | |- |キハ180-67 | |- |キハ180-68 |改番 |1988年3月30日 | |- |キハ180-69 | rowspan="4" |1972年2月4日 |改番 |1986年9月26日 | |- |キハ180-70 |改番 |1986年9月10日 | |- |キハ180-71 | rowspan="2" |廃車 |1993年11月30日 | |- |キハ180-72 |1993年3月31日 | |- |キハ180-73 | rowspan="3" |1972年2月15日 |改番 |1988年3月14日 | |- |キハ180-74 | rowspan="3" |廃車 |1993年11月30日 | |- |キハ180-75 |1993年3月31日 | |- |キハ180-76 |1972年1月19日 |1993年11月30日 | |- |キハ180-77 | rowspan="3" |米子 | rowspan="3" |1972年1月19日 |譲渡 |2012年2月8日 | rowspan="3" |京都 | rowspan="3" |JR西日本標準色 |- |キハ180-78 | rowspan="2" |廃車 | rowspan="2" |2011年2月2日 |- |キハ180-79 |- ! rowspan="17" |キロ180形 |キロ180-1 | rowspan="2" |試作車 | rowspan="2" |名古屋 | rowspan="2" |1968年8月13日 |改番 |1975年12月22日 |高松 | |- |キロ180-2 | rowspan="2" |廃車 |1997年2月15日 |米子 | |- |キロ180-3 | rowspan="15" |量産車 | rowspan="5" |尾久 |
rowspan="2" |1969年12月25日 |2003年3月8日 | rowspan="4" |京都 | rowspan="2" |JR西日本標準色 |- |キロ180-4 |譲渡 |2012年2月8日 |- |キロ180-5 | rowspan="2" |1969年11月14日 | rowspan="2" |廃車 |1998年3月31日 | |- |キロ180-6 |1998年6月5日 | |- |キロ180-7 |1969年12月5日 |改番 |1977年3月4日 |高松 | |- |キロ180-8 | rowspan="3" |米子 |1970年9月11日 | rowspan="4" |廃車 |1998年3月31日 | rowspan="3" |京都 | |- |キロ180-9 | rowspan="2" |1971年2月9日 |1996年8月22日 | |- |キロ180-10 |1996年10月2日 | |- |キロ180-11 | rowspan="2" |名古屋 |1971年2月9日 |1997年3月31日 |米子 | |- |キロ180-12 |1971年3月19日 |譲渡 |2012年2月6日 | rowspan="2" |京都 | rowspan="2" |JR西日本標準色 |- |キロ180-13 |米子 |1972年1月24日 |廃車 |2010年11月15日 |- |キロ180-101 | rowspan="4" |高松 |1972年1月24日 |改番 |1987年12月28日 | rowspan="4" |高松 | |- |キロ180-102 | rowspan="3" |1972年1月31日 |改番 |1988年3月31日 | |- |キロ180-103 |改番 |1988年2月24日 | |- |キロ180-104 |改番 |1987年12月22日 | |- ! rowspan="13" |キサシ180形 |キサシ180-1 | rowspan="2" |試作車 | rowspan="2" |名古屋 | rowspan="2" |1968年8月13日 | rowspan="13" |廃車 | rowspan="5"
|1980年10月27日 | rowspan="2" |米子 | |- |キサシ180-2 | |- |キサシ180-3 | rowspan="11" |量産車 | rowspan="5" |尾久 |1969年11月14日 |尾久 | |- |キサシ180-4 | rowspan="2" |1969年11月24日 |米子 | |- |キサシ180-5 |尾久 | |- |キサシ180-6 |1969年12月5日 |1985年5月7日 |米子 | |- |キサシ180-7 |1969年12月20日 |1980年10月27日 |尾久 | |- |キサシ180-8 | rowspan="3" |米子 |1970年9月25日 | rowspan="6" |1985年5月7日 | rowspan="6" |米子 | |- |キサシ180-9 |1971年2月8日 | |- |キサシ180-10 |1971年2月15日 | |- |キサシ180-11 | rowspan="2" |名古屋 |1971年2月15日 | |- |キサシ180-12 |1971年3月12日 | |- |キサシ180-13 |米子 |1972年2月15日 | |}

3. 改造車
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3.1. 車販準備室取付改造
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1975年3月と1977年3月の四国特急の増発に際しては、所要車両は名古屋と尾久からの転属によってまかなわれたが、このうちキロ180形について、100番台にあわせて洋式トイレ・洗面所を撤去して車販準備室とした車両で、1975年と1977年に合計2両が施工され、形式はキロ180₋150に変更された。1988年に2両ともキロハ180形に改造され区分消滅している。

キロ180-1・7 → キロ180-151・152

3.2. 車掌室取付改造
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1976年10月1日のダイヤ改正により特急「おき」はキハ82系からキハ181系に置換えられたが、キロ180形の不足にともない、3往復中1往復はモノクラス編成で運転されることになった。そのため、当時の国鉄特急列車の規則に従い、一部のキハ180形に車掌室を改造により設置した。

さらに、1985年3月14日のダイヤ改正以降、3 - 4両の短編成の特急列車が増発されるに及び、追加改造を行った。定員は76名から68名に減少している。改造された車輛は以下の通り。

キハ180-10・14・17・18・23・24※23・24は後述のキロ180形200番台に改造された。

3.3. グリーン車化改造
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1986年11月1日のダイヤ改正で、四国内の特急列車を短編成化して増発するにあたり、不足するグリーン車をキハ180形から改造して充当することとした。

種車は改造費を抑える目的から車掌室を増設していたキハ180-23・24が充てられ、形式はキロ180₋200に変更された。改造内容は腰掛をキハ80系の廃車発生品のグリーン車用リクライニングシートに交換し、後位側に車販準備室を新設した。この種の改造車の常として、座席と窓のピッチは合っていない。1988年に2両ともキロハ180形に改造され区分消滅している。

キハ180-23・24 → キロ180-201・202

3.4. 先頭車化改造
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特急増発に伴い不足する先頭車補充のため、キハ180形を改造した車両で、形式はキハ181₋100に変更された。国鉄時代に3両、国鉄分割民営化後四国旅客鉄道で2両が改造された。工法は、既に115系や581・583系→715系などで実績のある、あらかじめ配線・配管などを含めた完成済みの運転台ブロックを製作し、既存構体に接合するブロック接合工法で施工した。便所・洗面所のスペースはそのまま残されたが、四国の改造車両は便所は業務用としてふさがれ、洗面所は撤去された。座席配置もキハ180形に準ずるものとなっている。

外見は前面ガラスが金具押さえ支持になって、機械室が若干315 mm短くなり、その後ろの小さな窓がなくなっている。また101・102・103は行先表示器は窓だけが残り、便・洗面所の窓はふさがれた。104・105は行先表示器窓がふさがれ、便・洗面所窓跡が残った。定員は0番台車より4名少ない48名。サービス電源用発電セットはキハ183系のものと同じDMF15HSA-Gである。なお、最初に改造したキハ181-101の装置はキハ184-901をキロ184-901に改造した際の発生品を流用した。また、種車にあった屋根上の放熱器は撤去された。

102・103はアコモ改良として他系列の廃車発生品の簡易リクライニングシートに交換し、洗面所跡に100円硬貨専用の公衆電話を設置して出場したが、キロハ180形に同様の公衆電話が設置されたため、JR四国色になって座席が再度交換されたときに撤去されている。104・105はJR四国色で出場した。

キハ180-7・69・70・68・73 → キハ181-101 - 105

3.5. グリーン車の半室化改造
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国鉄分割民営化後に車内設備をキハ185系並に改良する際、乗車率の低いグリーン車の席数を見直すことになり、キロ180形を半室グリーン車に改造したもの。1987年から翌年にかけて多度津車両所で改造され、新たにキロハ180の形式が起こされた。

外装はJR四国のコーポレートカラーに変更し、車内は車両中央部にブロンズガラス製の空気式自動引戸付の仕切を設け、仕切の普通室側に100円硬貨専用の公衆電話を設けた電話室を設置した。この関係で7・8は窓が一部埋められて小型のものに変更されている。車内の化粧板や床敷物、仕切扉も交換されてグリーン室側は窓の巻上げカーテンを横引カーテンに交換した。1 - 6のグリーン室側は座席モケットを緑色のものに交換し、7・8のグリーン室側は座席をキロ180形からの発生品に交換し、1 - 6と同じ座席になった。普通室側は座席を普通車用のリクライニングシートに交換したが、座席の前後間隔はグリーン車時代と同じ1,160 mmのままであった。定員はグリーン室24名、普通室18名。

キロ180-101 - 104・151・152・201・202→キロハ180-1 - 8改造車一覧表



4. 更新工事
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4.1. 台車枠交換工事
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製造後10年前後で、台車枠に金属疲労で亀裂が入る不具合が相次いで発生したため、1982年頃から特修工事として当時在籍していたキハ181系の台車枠について新製交換を実施した。この際、軸箱支持機構を従来の平行リンク・ウィングばね複合式からウイングばね式に変更している。なお、流用部品の仕様差から各台車の形式は旧台車のそれを踏襲し、サフィックス部の変更で区分する方式が採られており、新旧台車形式の対応は下記のとおりとなる。なお、改造時点で全車が運用を失い廃車が始まっていたキサシ180は対象外とされた。

 File:JNR kiha181series kiha180 TR205D.jpg|台車枠交換した台車 TR205D(キハ180初期型）（高知 -
高松間下り1本・上り2本）（キハ181-18・19、キハ180-9・12)と後藤所属の残り4両が2004年に廃車となった。

2005年3月1日のダイヤ改正で特急「いそかぜ」が廃止となったため、下関地域鉄道部下関車両管理室所属の3両編成2本6両が予備車となり、翌2006年に廃車となった。これに伴いこの年まで盆や正月などの多客時の臨時便として運転されていた松江 - 新山口間の「おき」での運用も消滅し、山陰地区へ乗り入れる本系列は「はまかぜ」1往復のみとなった。

定期運用が特急「はまかぜ」のみとなって以降も、京都総合運転所所属の波動用キハ58系の全廃に伴い、天理教関連などの団体臨時列車等にも充当されていた。このため、前述した関西方面から伊勢方面の修学旅行臨で参宮線にも入線するなど、両数的には系列として消滅寸前の状況にあっても、運用範囲は新たに拡大していた。

晩年期の「はまかぜ」の運用は、新快速が高速で運用される山陽本線を全力疾走した後、播但線で中国山地を超えるという、キハ181系設計当時に想定された運用そのものであった。播但線は所謂陰陽連絡路線の中では比較的線形がよく、車体傾斜による恩恵が期待できなかったことから、キハ187系への置き換えは見送られた。その状況下、遅延などを生じるケースはあったものの、致命的な事故・故障は起こさなかった。

2007年には京都総合運転所に26両が在籍するのみとなっていた。全車JR西日本カラーに変更され、特急「はまかぜ」として運用されてきたが、2010年11月7日から最高速度130 km/hの性能を持つ新形車両であるキハ189系が投入され、11月6日をもって定期運転を終了した。定期運転終了後も一部は「かにカニはまかぜ」に使用されたが、こちらも同年12月23日をもって終了した。

キハ181系の完全引退を記念し、日本旅行が企画・募集する「ありがとうキハ181系号」ツアーが2月26日に京都 - 米子間、27日に米子 - 京都間で運転された。

これら京都総合運転所に残っていたキハ181系は2011年3月25日までにすべて幡生へ回送されている。特に、3月24日と25日の運転分は、ヘッドマークや方向幕が取り付けられた。後述の譲渡分は車籍が残されていた。

2012年2月9日までに15両がミャンマーに譲渡される。前日の2月8日までに全車とも廃車され、廃系列となった。

ファイル:181-101-oki.jpg|「おき」 ファイル:JNR kiha181 hakuto.jpg|「はくと」 ファイル:Limited express train ASASHIO Kyoto,JAPAN.jpg|「あさしお」 ファイル:JNR kiha181 inaba.jpg|「いなば」 ファイル:JNR kiha181 shimonoseki-hukuhuku.jpg|「下関ふくフク号」 ファイル:JNR kiha181 kanmon・musashi.jpg|「関門・MUSASHI号」 ファイル:Ryakumo.jpg|「リバイバルやくも」 ファイル:181uzushio-tokushima.jpg|四国にイベントで貸し出されたキハ181系 ファイル:181 final hamakaze.JPG|定期最終便のはまかぜ ファイル:JNRseriesKiha181-Kanikani Hamakaze.JPG|「かにカニはまかぜ」

5. ミャンマー国鉄への譲渡
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2012年2月9日までにミャンマー国鉄に15両が譲渡された。ミャンマーでは冷房装置を搭載した列車として竣工しており、改造により中間車屋根上に搭載されていたエンジンの自然通風式ラジエーターが撤去され、屋根上にある冷房装置取付部が低屋根化された。そのため客室内ではその部分の天井が低くなっており、それ以外はほぼ原型を保っている。すべての車両に空調が完備されている列車としては、ミャンマー国鉄では初めてのことである。

ミャンマー国鉄での車番は、全車が500馬力級の出力を持つ事からRBE5000番台に付番され、RBE5029 - 5043が該当する。

15両中5両は、当初よりヤンゴン環状線に投入された。別の5両は観光列車用に改造され、2013年9月7日からヤンゴンと南東部の著名な仏塔がある観光地「チャイティーヨー・パゴダ」の最寄り駅であるチャイトーの間を結ぶ、週末の観光客向けの列車として運転を開始した。残りの5両は予備車である。

だが、ミャンマーに譲渡された時点ですでに老朽化が進んでおり、2015年頃に運行が停止された。

チャイトーへの列車は2014年12月28日をもって運行を停止しており、2015年1月3日からは、全車がヤンゴン環状線用のエアコン付特別列車である「エアコンヤター」に転用された。

6. 事故廃車
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1975年9月4日、奥羽線秋田 - 四ツ小屋間で上り「つばさ」2号の脱線事故があり、当該車両のキハ181-13・35、キハ180-11の3両が翌1976年1月17日付で除籍となった。

7. 保存車
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以下の2両が保存されている。

キハ181-1 -「リニア・鉄道館」にて展示。
最終在籍はJR四国であったが、廃車後にキハ180-1とともに東海旅客鉄道に引取られ、佐久間レールパークに静態保存されていた。キハ180-1は四国色のまま美濃太田車両区にて保管されていたが、2013年3月に名古屋工場に陸送され解体された。
キハ181-12 - 津山まなびの鉄道館に展示。
廃車時はJR西日本標準色だったが、展示に際して国鉄色に塗り替えられている。

8. 脚注
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8.1. 注釈
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8.2. 出典
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9. 参考文献
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『世界の鉄道 '77 特集●私鉄の特急/国鉄の気動車/外国の気動車』、朝日新聞社、1976年10月
『国鉄型車両の系譜シリーズ03 形式キハ80・181系』、イカロス出版、2006年8月
鉄道ダイヤ情報編集部 「キハ181系特急型気動車車両ガイド」、『鉄道ダイヤ情報 No.273 2007年1月号』、交通新聞社、2007年1月、pp.28-33
三沢学・鉄道ダイヤ情報編集部 「後藤総合車両所で見たキハ181系エンジン整備の最前線」、『鉄道ダイヤ情報 No.273 2007年1月号』、交通新聞社、2007年1月、pp.34-37
『鉄道ピクトリアル アーカイブスセレクション13 国鉄の気動車1950』、電気車研究会、2007年11月
『鉄道ピクトリアル アーカイブスセレクション14 国鉄の気動車1960』、電気車研究会、2008年3月
岡田誠一・服部朗宏「石田 啓介氏に聞く 新系列気動車キハ181系のトラブルから学んだ車両開発の要」『鉄道ピクトリアル2008年8月号 No.806』、電気車研究会、2008年8月、pp.10 - 23

10. 関連項目
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国鉄キハ80系気動車