下津井電鉄線
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代燃動車の併用運転は1927年3月20日に認可を受けている。実際の運行は1928年3月1日認可で入線した、日本車輌製造製の単端式2軸小型気動車カハ1・2に始まる。
当時日本車輌製造が私鉄向けに供給していた、T型フォードなどの自動車の動力装置を利用する「軌道自動車」、いわゆるガソリンカーは、下津井鉄道の近隣路線である井笠鉄道が試作車を最初に導入していたこともあり、同社もいち早く注目してこれを導入したものである。そして井笠で先鞭を付けていた車掌省略運転（ワンマン運転）でも追随し、1928年3月に気動車に限った車掌省略許可を得、5月から実施した。6月には追加として同型のカハ3が入線している。
ただし下津井鉄道には、稗田付近と琴海付近に1,000分の25という急勾配区間があり、公称出力20馬力/1,500rpmに過ぎない非力なフォードT型エンジン車での運行にはたいへん苦労があった模様で、「非力で坂が上れず、乗客を降ろして後押しさせた」との証言が残されている。このため1931年以降、フォードT型エンジンは遊星歯車を用いるその特殊な変速機ともども公称出力40馬力/2,200rpmと遙かに強力なフォードAのものに載せ替えられている。また車体の方もエンジンの非力さを補うため可能な限り軽量化されており、相当脆弱な構造だったという。なお、その後のボギー車導入で余剰となったカハ2が、井笠鉄道に1939年に売却されて同社のジ13となっている。
この軌道自動車によって従来の9往復から18〜19回の高頻度運転にダイヤが改正された。
不況が終わり児島周辺の紡績業が盛んになると小型の単端式では輸送力不足となり、1931年からは同じく日本車輌製造製中型両運転台ボギー気動車3両の導入が実施された。このシリーズ以降は手動式ブレーキに加えて空気圧によるSME非常弁付直通空気ブレーキが装備され、保安性が格段に向上した。また、急勾配区間対策としてクラス最強級のアメリカ製ガソリンエンジンのウォーケシャ6MSを搭載、さらに勾配区間での空転防止を目的として、動軸にかかる荷重を大きくするため、台車の心皿位置を動軸寄りにずらした「偏心台車」と呼ばれる特殊な構造の鋳鋼製台車を動力台車に導入していた。これは日本車輌製造をはじめとする日本の気動車メーカー各社が当時取り組んでいた、非力な機関での気動車大型化を実現するための研究成果の一つである。1931年上期に先行導入された最初のボギー車であるカハ5は前面・側面とも一段下降窓であったが、続いて年末に増備されたカハ6・7では前面・側面とも二段上昇窓・前後に鮮魚台つきとなり、台車心皿間寸法を500mm拡大している。
この時点で大阪に工場のあった零細メーカーの加藤車輛製作所が新たに営業を図って日本車輌製造に競り勝ったとみられ、同社はカハ6・7をそのまま延長・大型化したような形態のボギー気動車を製作した。
加藤車輛製作所は、まず従前のカハ6・7を単純に1,000mmストレッチしたような構造のカハ8を1933年に製造した。このカハ8ではエンジンがウォーケシャ6MSから出力70%アップと大幅に高出力化されたウォーケシャ6MKへ変更されており、以後の増備車もこれに倣ったが、これは急峻な下津井鉄道の線形では、一般の中小私鉄では強力型として取り扱われていたウォーケシャ6MSでさえ出力不足だったためである。窓配置はカハ5 - 8の4両で1D7D1と共通だった。
続いて1934年からは、大型ボギー車カハ50形を加藤車輛製作所で増備した。カハ8を一回り拡大したようなスタイルで、運転台側にのみ乗務員扉を設置した（車掌台側には通常の2段窓が設置された）d1D7D2の窓配置を持つこのグループは、日本国内の762mm軌間軽便鉄道向け気動車としては戦前最大の10,800mm・定員76人という大型車体にカハ8と同じウォーケシャ6MKと偏心台車を備えていた。1934年（50・51）、1936年（52）、1937年（53 - 55）と、カハ50 - 55の合計6両が順次増備されて下津井鉄道の主力車となった。また前面・側面窓はカハ6 - 8と同じ二段上昇窓であった。
なお、この加藤車輛製作所は中国鉄道向けにも日本車輌製造と気動車を毎年のように競作していたことが知られており、中国鉄道がウォーケシャ社製ガソリンエンジンを最初のキハニ100から最後のキハニ210まで一貫して採用していたことは、下津井鉄道のエンジン選定にも少なからぬ影響を与えていたと推測される。
下津井鉄道が採用したウォーケシャ6MSおよび6MKは、その名の通りアメリカ合衆国ウィスコンシン州ウォーケシャに本拠を置いたウォーケシャ発動機会社の製品で、本来は農業トラクター用として開発されたものであり、それ故に自動車用のフォードA等とは比較にならない程の強トルク大出力機関であった。中でも6MKは当時の軽便鉄道向けとしては破格の強力機関であり、1,067mm軌間の地方鉄道を含む他社では客貨車牽引を目的に本機を採用した例がみられたが、ここ下津井ではボギー式気動車の連結器に当初は俗に朝顔形として知られる簡易なピンリンク式連結器を、途中からは日本車輌が新たに開発した軽量の簡易連結器を採用しており、客貨車に採用していたバッファーつきピンリンク式連結器とは構造、連結器高さ共に互換性がなかった。つまり、非力な気動車によるトレーラーの牽引は当初から構想していなかったということであり、線形の厳しさが窺える。
これらボギー車は俗に「鮮魚台」と呼ばれるバスケット状の荷台を車外両端に装備しているのが特徴で、下津井港からの鮮魚輸送や航路利用者の荷物搬送に有効活用された。最初のボギー車であるカハ5のみ当初は荷台なしだったが後に改造で追加装備し、単端式車4両も1932年エンジン変更の改造工事に併せて、車体後部に鮮魚台を取りつけている。また単端式も含め、前照灯は屋根上に1灯を設置していた。
| 番号（型番） | 製造所 | 製造年 | 認可 | 定員 | 客室面積(m2) | 自重(t) | 寸法(LxWxH) | 機関 | PS(kW) | 廃車 | 備考 |
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| カハ1 | 日本車輌 | 1928年 | 1928年3月1日 | 21 | 7.56 | 3.0 | 6,947x2,095x2,775 | フォードT | 20 | 1952年7月15日 |  |
| カハ2 | 日本車輌 | 1928年 | 1928年3月1日 | 21 | 7.56 | 3.0 | 6,947x2,095x2,775 | フォードT | 20 | 1939年7月12日 |  |
| カハ3 | 日本車輌 | 1928年 | 1928年6月23日 | 21 | 7.56 | 3.0 | 6,947x2,095x2,775 | フォードT | 20 | 1952年7月15日 |  |
| カハ4 | 日本車輌 | 1929年 | 1929年7月16日 | 30 |  | 3.0 | 6,664x2,095x2,860 | フォードT | 20 | 1950年5月31日 | 解体 |
| カハ5 | 日本車輌 | 1931年 | 1931年5月12日 | 60 | 14.3 | 10.0 | 11,160x2,120x3,047 | ウォーケシャ6MS | 41.78 | 電化後に制御車クハ5に改造 | 最初のボギー気動車 |
| カハ6・7 | 日本車輌 | 1931年 | 1931年12月16日 | 60 | 14.3 | 10.0 | 11,160x2,120x3,047 | ウォーケシャ6MS | 41.78 | 電化後に制御車クハ6・7に改造 | 納車時に鮮魚台取りつけ済 |
| カハ8 | 加藤車輌製作所 | 1933年 | 1933年6月14日 | 68 | 16.1 | 10.7 | 11,606x2,120x3,047 | ウォーケシャ6MK | 50.7 | 電化後に制御車クハ8に改造 |  |
| カハ50 - 55 | 加藤車輌製作所 | 1933年 | 1933年6月14日 | 68 | 16.1 | 10.7 | 11,606x2,120x3,047 | ウォーケシャ6MK | 50.7 | 電化後に電動車モハ50 - 55に改造 |  |

1 2 3 4  1932年2月16日に老朽化と出力不足のため40PSのA型に交換。
1 2  廃車後、カハ1とカハ3は台枠・車体を背中合わせに接合してボギー電車クハ9に改造された。
↑  井笠鉄道に譲渡され客車第14号形 ジ13（後年は客車化されハ18に）となった。
↑  実際は下記の通り、鞆鉄道へ譲渡されて未認可のまま使用されたと見られる。
1 2  クハ5・6は1972年の路線短縮時に除籍された後、クハ5は下津井駅構内に、クハ6はおさふねサービスエリアに保存展示中。
1 2  クハ8・7はその後車体更新改造でクハ25・26となり、1972年の路線短縮時に廃車された。
↑  1943年1月19日に鮮魚台に木炭ガス発生装置を取りつけ、代燃動車として電化まで運行された。
↑  電車化後の変遷は「気動車改造電車の更新」の項を参照。
↑  1940年1月18日認可でカハ51に、1942年1月22日認可でカハ53・54に、1942年3月21日認可でカハ55に木炭ガス発生装置をそれぞれ取りつけ、代燃動車として改造され運行された。