国鉄キハ20系気動車
1958年からは機関を180psのDMH17Cに変更して走行性能を改善し、台車は従来のDT19で使用されていた硬い防振ゴムブロックに代えて複列コイルばねを枕ばねに使用した揺れ枕吊り台車とし揺動特性を改善したDT22A(駆動台車)・TR51A(付随台車)に変更することで大幅な乗り心地の向上が実現した。
車体の部材を専用のプレス品から市販の形鋼に変更し、調達コストの低減が図られた。また、客室窓が2段上昇式(上下段共に上昇式)に変更され、より近代的な外観となり、客室内の採光や換気も改善されたほか、排気管キセが小型化されて見通しがよくなった。
この際、派生形式として北海道向け耐寒耐雪強化仕様のキハ22形、郵便荷物合造車のキハユニ26形、そしてエンジンを2基装架する勾配線区向け強力形のキハ52形などが新たに設計された。キハ20形・キハ25形もこの増備車よりキハ20形200番台・キハ25形200番台に区分されている。
なお、このグループの初期車は室内灯として白熱灯を装備し扇風機無しで製造されたが、バス窓の初期形を含むその多くが後年に環形蛍光灯仕様に改造し扇風機の取付もされている。暖房装置はキハ22形では温水暖房に変更され、キハユニ26形では温気暖房と温水暖房が併設された。
DT22形台車(倉敷貨物ターミナル駅、2009年9月5日)
TR51形台車(倉敷貨物ターミナル駅、2009年9月5日)
窓枠を2段上昇式に変更し、クロスシートとした島原鉄道キハ20形2018の車内(南島原駅、2008年3月12日)
ひたちなか海浜鉄道キハ205の車内、比較的原形を留めている
両数・番台区分は上記「形式一覧」を参照。
本系列が開発された1950年代中期の時点では、国鉄では普通列車用気動車としてキハ10系(当時はキハ45000形一族、その後の通称はキハ17系)が製造されていたが、これらは当時の一般的な20m級客車と比較して車体断面が小さいために居住性が犠牲となっており、乗り心地の点でも問題があった。
これは、当時国鉄で気動車用として利用可能であった最大のディーゼル機関であるDMH17形の出力では、通常車体断面の20m級車体とした場合、重量過大に伴う出力不足で十分な走行性能が得られなかったがゆえの苦肉の策であり、そればかりか当時の車体設計手法では小車体断面化だけでは出力不足を補いきれず、客室内の各座席の座り心地を犠牲にした軽量化、あるいは乗り心地が悪いことを承知の上での軽量設計台車の採用など、ありとあらゆる手段を講じてようやく実用性能が得られている状況であった。
しかし、1955年のナハ10形軽量客車の完成で状況は一変する。スイス国鉄流の準モノコック構造車体と、プレス鋼板による溶接組立台車の導入により、十分な強度を維持したまま、従来比3/4程度の大幅な軽量化が可能となり、これにより、非力な既存エンジンのままでも大型車体を備える気動車の製造に目処が立った。
こうして、10系客車の設計ノウハウを有効活用する形で、翌1956年に大断面車体を備える20m級気動車の第一陣として、準急形気動車であるキハ55形(当時はキハ44800形)が製造され、ここに初めて電車・客車と同等の車体(車内設備)を備える気動車が実現した。
その後、キハ55形の成功を受ける形で、普通列車に用いる一般形気動車についても大型車体へ移行することが決定され、同形式に準じた設計で新たに開発されたのが本系列である。
表中の年は、各番台の製造初年度を示す。
キハ20形に耐寒装備を盛り込み、寒地向けとして1957年に製造された形式。計画時にはキハ49200形と称したが、登場が1957年の称号規程改正後となったため、この形式番号を称したことはない。主に北海道および東北地方で運用され、キハ22形も含めて急行列車にも投入された。
キハ20形0番台とは外観上は客用扉下部の明かり窓がないこと以外相似する。寒冷地向けの装備として、客室窓の二重窓化・運転台にデフロスタ設置・床下機器耐寒・耐雪装備を施工した。しかしドア位置はキハ20形と同じでデッキがなく、冬期の客室内温度維持に問題があることが指摘された。そのため1957年に84両が製造されたのみで、翌1958年からは耐寒・耐雪性能が強化された酷寒地向けキハ22形に製造が移行された。
後年に暖房能力の不足を解消するため温気式からキハ22形と同様の温水暖房への改造やドア付近に透明アクリル樹脂と合板の簡易仕切り(片開き扉+パーティションを1車両あたり4か所設置する工事を1975年頃に一部車両で施工した。
1958年から1962年に製造された。エンジンはキハ20形200番台と同様の垂直シリンダー形DMH17C形。床面にエンジンの点検蓋がある。照明は白熱灯で、燃焼式温風暖房。