国鉄DD54形ディーゼル機関車
西ドイツのメーカーからのライセンス供与を受けて製作されたエンジン・変速機を搭載するが、動力台車や蒸気発生装置、それにブレーキシステムは同時期製作のDD51形や、DE10形などとの部品の共通化が図られている。
なお、ライセンス生産となったエンジンや変速機については契約上、日本側での設計変更や改造は認められておらず、あくまで製造のみが認められていた。この契約事項が同機関車の運命を決定づける要因になった。
DD54を実際に運転した国鉄運転士OBの証言によると、DMP86Z型エンジンの騒音がひどく、国鉄から運転士に耳栓が支給された。山陰本線の運用では「(DD54による)騒音で子供が起きた」「養鶏場のニワトリが卵を産まなくなった」などの苦情が国鉄に寄せられていた。振動もひどく、DD54に牽引されている客車の窓際に置いた缶が振動で落下することもあったという。
機関士の中には「故障するのが嫌で乗りたくなかった」と語る者までおり、どんなに整備をしても突然不調になることが多く、乗務後に「今日はどうだった?」と挨拶するのがいつからか定番になったという。40両製造されたDD54のうち、最末期に稼働できたのは15両にすぎなかった。DMP86Z型エンジンが複雑な構造であったため、本機の保守・点検には長時間を要し、トラブル発生に備えて検査係が本機の実際の運用に同乗して、運行中に部品を交換したことすらあった。検査係のOBは「故障だらけで、1か所だけでなく全体が悪い感じだった」と述べている。
同時期の国鉄ディーゼル機関車で標準となっていた、DL14Aブレーキ装置を搭載する。
2台の動力台車の間にTR104(DD54 1 - 3)あるいはTR104A(DD54 4 - 40)と呼称する、リンク機構により横動を許容される構造の1軸中間台車を装着する。量産車は、試作車用のTR104で台車装架であったATS車上子が車体床下装架に変更になった事に伴う設計変更を反映したものである。この中間台車の装着により、本形式は自重約70 tの大型機でありながら軸重は約14 tに抑えられ、4級線への入線が可能となっている。
DD54の冷却ファンは、温度感知部のワックス の膨張度合いで回転数を制御する静圧ファンを採用していた。この部品の一部はDD51用と共通設計であった。1973年(昭和48年)に山陰本線下北条 - 由良間で下り急行「だいせん」を牽引中にファンが停止。油温の異常上昇による機関停止ならびに再起動不可能となった事例が発生した。
車体は前後に運転台を配した「箱形」 である。試作車にあたるDD91形ではいわゆる湘南形の2枚窓構造の運転台を備えた構造・形状であったが、本形式に先行して設計・製造されたED72形・ED73形交流電気機関車および新幹線911形ディーゼル機関車と同様に窓下を突出させた「くの字」状の前面形態が採用され、車体断面も側板の上半分を内側に傾斜させた、ヨーロッパ調の独特のデザインとなっている。
総括制御による重連運用を考慮していないため正面貫通扉は装備せず、総括制御に必要な釣り合い管や制御用ジャンパ線受などを設置していない。
製造時期により外観は前灯の位置と前面窓の形状が異なるほか以下の相違点がある。
重連運用された理由は、DD54がトラブルで動かなくなる可能性を想定したためと一部では指摘されているが、本形式に限らず1970年代までのディーゼル機関車牽引によるお召し列車運転に際しては万全を期すためその多くが重連運用であった。
1969年末より、重大なトラブルを招いていた推進軸の交換を進める。これ以降、初期のような致命的トラブルは発生しなくなっていった。
1972年3月15日からは京都 - 浜田間で、米子機関区配置車6両による特急「出雲」牽引が開始された。しかし、この頃からエンジン本体や液体変速機側での故障が頻発し、本形式の牽引する列車をより旧式のディーゼル機関車であるDF50形や当時残存していたC57形蒸気機関車が救援する、といった皮肉な事態すら発生するようになっていた。「出雲」牽引機6両のうち5両は、おおむね良好な稼働状況であったが、他の仕業との関係で「出雲」への充当は1年半で終了し、1973年秋からは同じく米子機関区が担当していた夜行急行「だいせん」の運用共々DD51形へ置き換えが実施され、米子配置車も1974年に全車福知山機関区へ転属となった。