国鉄キハ90系気動車
営業運行での試験に備え、1967年7月にキハ91 2 - キハ91 8とともに3両(1 - 3)が日本車輌製造(1・2)と新潟鐵工所(3)で製造された一等車である。車体構造は3枚折戸を備える以外は同時期のキロ28形に準じるが、編成全体のエンジン出力に余裕があり、また特急形のためのデータ取得の必要から付随車となった。このため、台車は前後ともTR205Aで、屋根上には放熱器が搭載されておらず、大きな窓と相まって編成中では目立つ存在であった。3両共にAU13A形分散式冷房装置6基と、床下に4DQ形冷房電源を搭載している。
DMF15HZA形エンジンとDW3B形変速機を備える。台車はDT35・TR205。1966年(昭和41年)4月7日に新潟鐵工所でキハ90 1が1両のみ製造された。各種試験の後は出力差から予備車扱いが続いたが、1971年(昭和46年)に中央西線での運用で問題となった出力不足に起因する勾配均衡速度の低下を解決すべく、キハ91形と同一スペックのエンジン・変速機に交換され、キハ91 9となった。
キハ90形のDMF15HZAは排気量15リットル、直列6気筒横置き、過給器(ターボチャージャー)、中間冷却器(インタークーラー)装備で連続定格300 PS / 1,600 rpm、最大出力355 PS / 2,000 rpm、キハ91形のDML30HSAは排気量30リットル、水平対向12気筒(180°V型12気筒)、過給器装備で連続定格500 PS / 1,600 rpm、最大出力590 PS / 2,000 rpm となっており、いずれもシリンダーボア140 mm、ストローク160 mm である。この仕様が示すとおり、これらはそのシリンダーブロックの設計が共通であり、既存のDMH17はもとより、DMF31系とも異なる、完全な新規開発品であった。
DML30HSAに比べて気筒数半減のDMF15HZAが、出力半減とならず60 % の定格出力を確保できたのは、インタークーラーによるものであるが、基本設計が戦前設計のDMH17をスケールアップしてターボ過給器対応としただけの副燃焼室式機関であることから、高負荷動作時には特に発熱過大となる傾向が強く、過熱により排気管が発火する恐れがあったため、DML30系へのインタークーラー装備による600 PS 化は見送られている。