国鉄キハ181系気動車
この問題の対策として、1972年(昭和47年)10月のダイヤ改正で運用の見直しが実施され、過熱による排気管や機関のトラブルの原因となっていた、「変速6ノッチ」(変速段でのフルスロットル)の取扱について、DMH17系機関と同様、連続最大5分の使用可能時間制限が設けられ、加えてキハ80系時代と同様にEF71形の補機に牽引されて板谷峠を登るように改められた。さらに1973年(昭和48年)10月のダイヤ改正では、予備車確保を目的としてキハ180形1両の減車が行われ、ダイヤ上の余裕時分を確保するため、東北本線上野 - 福島間において所要時分が伸びた。また、この改正では中央西線の「しなの」についても、機関の負担軽減に加えて、食堂営業における要員事情や採算性の問題もあり、食堂車キサシ180形を不連結とした。その後「しなの」は1975年(昭和50年)3月のダイヤ改正で381系電車の運用に統一され、キハ181系は中央西線から撤退した。
「つばさ」の後は、急勾配からその性能を必要とした伯備線(1971年に新大阪 - 出雲市間で「おき」運行開始、1972年3月より岡山発着の「やくも」に変更)、および同様に本系列の性能が必須であった土讃本線を運用区間に含む四国島内向けに製造・投入された。また、「つばさ」の間合い運用として、北上線経由で東北内の仙台・秋田間を結んだ「あおば」が1971年に臨時列車として設定され、1972年3月から定期運行化された。
中央西線・奥羽本線など、本系列が投入された山岳線区での電化の進展後、他線区への転用が図られた。
中央西線や東北・奥羽本線での運用終了後は、高負荷運転が減ったことに加え、その後キハ65形の整備経験と、DD16やキハ66系などでの試験結果が生かされ、規定の噴射量と噴射圧を厳守する、つまり実効出力を500 PS 以下に規制する整備が行われ、機関にまつわるトラブルは格段に減少している。
もっとも、キハ90系以来DML30系エンジン搭載車の運用を手がけ、本系列の故障対策においても重要な役割を果たした、いわば本系列の育ての親に当たる名古屋工場・名古屋第一機関区は、山岳線区である高山本線を走る特急「ひだ」や紀勢本線を走る特急「南紀」(1978年〈昭和53年〉10月2日運転開始)を担当していたにもかかわらず、国鉄本社から打診された、奥羽本線電化に伴う「つばさ」の電車化に際して余剰となった本系列の両列車への転用・充当を拒否した。
そのため、転用先は既存の山陰・四国地区での増発および、「つばさ」「あおば」用車両の転用でキハ80系を1976年に置き換えた「おき」となった。これらのうち、「やくも」は岡山で新幹線に接続する陰陽連絡特急であったことから食堂車キサシ180形を含む基本8両+付属3両の11両編成とされ、気動車唯一のエル特急(「やくも」の指定は1975年3月)に相応しい設備と輸送力を備えていた。
しかし、1982年7月には伯備線電化に伴う「やくも」の381系電車化により、本系列は「やくも」運用から撤退した。この際、食堂車のキサシ180形は全車が運用を離脱したが、経年が浅かったため直ちに全車廃車とできず、やむなく休車として長期留置された後、全車とも廃車解体処分されている。残る「やくも」用車両は、陳腐化の進行しつつあったキハ80系で運用されていた「あさしお」「はまかぜ」「まつかぜ」を置き換え、1985年に博多発着だった「まつかぜ」1・4号の米子以西を分割した「いそかぜ」にも使用されたが、1986年には福知山線・山陰本線城崎電化完成に伴う特急の運転系統分割で「まつかぜ」の列車名は無くなり、城崎 - 米子間は増発した「はまかぜ」に実質立て替えられた。
1972年3月の山陽新幹線岡山開業で四国に初めて特急「しおかぜ」3往復、「南風」1往復が設定された。これにあわせてキハ181系の最終新製車26両が高松運転所に配置された。
1975年3月には「しなの」の全面電車化による余剰車8両が転入し、キロ180-1がキロ180-151に改造されて「南風」2往復が増発された。同年11月、「つばさ」電車化に伴う余剰車8両が転入し、キロ180-7がキロ180-152に改造されて1977年(昭和52年)に「しおかぜ」1往復が増発された。
1986年には車掌室付キハ180形2両が転入、配置車両は44両となった。同年11月のダイヤ改正でキハ185系がデビューし、「しおかぜ」が大増発された。予讃本線多度津以西の速度向上により高松 - 松山間の最高運転速度は95 km/hとなった。またキハ181系の編成は7両、6両から5両に短縮された。
1987年3月のダイヤ改正で高松 - 松山間の最高運転速度は110 km/hとなり、所要時間が最速で2時間40分台から2時間30分台に短縮された。
国鉄時代はキサシ180形13両全車と事故廃車3両、余剰廃車4両の計20両が廃車され、国鉄分割民営化の際には、本系列は西日本旅客鉄道(JR西日本)に94両、四国旅客鉄道(JR四国)に44両の計138両が承継された。
1988年4月には本四備讃線(瀬戸大橋線)が開業し、「しおかぜ」、「南風」は岡山発着となり、島内運行の列車は新たに「いしづち」、「しまんと」となった。この瀬戸大橋線開業で「しおかぜ」と「南風」の需要は激増したため編成の増結が実施され、車両の不足分については1990年(平成2年)までの繁忙期にはJR西日本からキハ180形を最大3両借り受けて対応した。新たな改造車としてキロハ180形や、塗装変更を含むアコモデーション改良が実施されたのもこの時期である。
1989年(平成元年)3月、瀬戸大橋上の一部区間で減速運転が開始される一方で、瀬戸大橋線児島 - 宇多津間と土讃線多度津 - 阿波池田間の最高運転速度が120 km/hとなった。また、同時期に2000系「TSE」が営業運転を開始し、同年7月に土讃線阿波池田 - 高知間の最高運転速度が120 km/hとなり、「南風」の所要時間が約10分短縮された(毎週水曜日は検査のため185系で代走)。
1990年(平成2年)11月のダイヤ改正で、「宇和海」、「あしずり」を新設し、当系列の「南風」の運用が無くなる。量産車も登場し本格的に高速運転を開始した2000系とともに、本系列も予讃線高松 - 宇和島間の最高運転速度は120 km/h(一部は110 km/h)、土讃線高知 - 窪川間の最高運転速度は110 km/h(一部は120 km/h)となった。またこの頃から繁忙期に「しおかぜ」、「いしづち」で8両編成中4両(1両目と6 - 8両目)がキハ181形、2両がキロハ180形(2・3両目か3・4両目)という編成が見られるようになる。
1991年(平成3年)11月、2000系の増備で余剰となったキハ180形2両が廃車された。キハ181系が使用される「しまんと」、「あしずり」は時刻表上では3両編成になっていたが、全ての運用でキハ180形1両の増結が実施されたため、実際には3両で運転されたことはなかった。
1993年(平成5年)3月、予讃線高松 - 松山 - 伊予市間の電化完成で定期運用が無くなり、普通車のみの5両編成2本、計10両を残して廃車となった。同年10月21日から11月9日にかけて香川・徳島両県で開催された東四国国体秋季大会開催時期に臨時運用で、高徳線高松 - 徳島間「うずしお」の定期列車2往復が7両もしくは5両で運転された。この臨時運用で運転された「うずしお」がJR四国所有のキハ181系の特急列車としての最終運行であった。同年11月14日、団体列車「どんぐり号」に使用され、これがJR四国所属のキハ181系によるラストランとなった。これらの車両も国体終了後の1993年(平成5年)内に全車廃車となった。
JR西日本発足時点では、特急「あさしお」、特急「はまかぜ」、特急「おき」、特急「いそかぜ」で運用されており、翌1988年3月には、特急「くにびき」が新設された。
1994年(平成6年)3月には智頭急行線経由で新設された特急「はくと」に投入されたが、1997年(平成9年)11月29日のダイヤ改正でHOT7000系の増備により特急「はくと」の定期運用から撤退した。このため、捻出された車両のうち3両編成3本9両(キハ181-12・17・20・22・24・47 キハ180-31・41・42)が鳥取鉄道部西鳥取車両支部に転属し、同時に新設された智頭急行線経由の特急「いなば」3往復に充当した。
JR西日本所属車の廃車は1996年から開始された。同年3月の山陰本線園部 - 福知山間電化による特急ネットワークの再編で「あさしお」が廃止となり、急速に定期運用が減少していった。同時に鳥取 - 米子間で新設の「いなば」も投入されたが、翌1997年(平成9年)に「いなば」は「くにびき」に統合された。これにより、1998年までに京都車22両、米子車3両が余剰廃車となった。
1998年からは、京都総合運転所所属車では183系などに準じたベージュ色にブラウンとブルーの帯をまとった、JR西日本標準色へ塗装変更された。
2001年(平成13年)7月7日のダイヤ改正でキハ187系の増備により特急「おき」・「くにびき」の定期運用から撤退し、「いそかぜ」が山陰本線益田以西に運転区間が短縮されたため、後藤総合車両所所属の車両のうち、引き続き特急「いそかぜ」で運用する3両編成2本6両(キハ181-8・28・31・32 キハ180-10・17)が下関地域鉄道部下関車両管理室に転属し、2002年から2003年にかけて転属車以外の29両が廃車となった。この廃車と同時に先行試作車が全て廃車された。なお、これに伴いキハ181系を利用したリバイバルトレインも多く企画された。また、下関の車両は広島 - 下関間の臨時快速列車「下関ふくフク号」、「関門・MUSASHI号」にそれぞれ専用ラッピングを施し使用された。
2002年(平成14年)春より姫路方面から伊勢市・鳥羽方面への修学旅行列車がキハ58系より京都総合運転所所属のキハ181系6両に変更されている。また、この年にキハ181系を使用した初のリバイバル企画として「リバイバルやくも」が運行された。これに続いて同年6月にはJR四国で初のリバイバルトレイン「南風」(高松 - 高知間)、「しおかぜ」(高松 - 松山間)に使用され、さらに11月には「うずしお」(高松 - 徳島間)、「いしづち」(徳島 - 阿波池田 - 多度津 - 松山間)、「しおかぜ」(松山 - 高松間・高松 - 宇和島間)、「I LOVE しまんと」(宇和島 - 高知間)、「南風」(高知 - 高松間下り1本・上り2本)がキハ181系で運行され四国一周運行した。
2003年(平成15年)10月1日のダイヤ改正でキハ187系気動車の増備により特急「いなば」の定期運用から撤退したため、鳥取鉄道部西鳥取車両支部所属の3両編成3本9両のうち5両(キハ181-12・22・47、キハ180-41・42)が京都総合運転所に転属し、玉突きで京都所属の4両×1本(キハ181-18・19、キハ180-9・12)と後藤所属の残り4両(キハ181-17・20・24、キハ180-31)が2004年に廃車となった。
2005年(平成17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(平成19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(平成22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(さよなら運転)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(平成13年)3月25日までにすべて幡生(下関総合車両所)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(平成24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。
2012年2月9日までにミャンマー国鉄に15両(キハ181形5両、キハ180形8両、キロ180形2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。
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。
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(JR東海)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(平成25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(旧津山扇形機関車庫)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。