日本の気動車史
鉄道省におけるガソリンカーの最初は1929年のキハニ5000形であるが、これは重量超過の失敗作であった。続いて1931年に20 m級の大形電気式ガソリンカー、キハニ36450形を試作したが、これも重量過大と低出力から失敗に終わった。
本格的に実用化されたのは、私鉄向け気動車設計で経験豊富な日本車輌などが開発に参画し、その設計ノウハウがもたらされた1932年開発の16 m級車・キハ36900形(後の41000形)からである。この41000形と、その設計を元にストレッチした1935年製造開始の19 m級車であるキハ42000形(後のキハ07形)は、合計200両以上も製造され、日本各地に導入されて好成績を収めた。そのため、太平洋戦争後の1951年から1952年にかけ同型車が追加製造されているほか、私鉄向けにも何例かのデッドコピー車ないし類似車が存在した。
戦前の日本では、私鉄気動車では20 - 105 PS級の輸入エンジンが主流であったが、鉄道省ではあくまでも国産品を用いる姿勢を貫いた。そのため、日本で鉄道車両用エンジンの製造技術が未熟であった頃に製造されたキハニ5000形では船舶用のエンジンが改設計の上で用いられた。1930年代に入ると省線気動車は鉄道省が設計したGMF13 (100 PS) ・GMH17 (150 PS) の2種の国産制式ガソリンエンジンを用いるようになった。
不況期のガソリンカー需要の増加による市場拡大を背景に、1927年の日本車輌製造を皮切りとして大手・中堅・零細車両メーカー各社が、次々とガソリンカー製造に参入するようになる。
しかし、メカニズムやデザインに定見のある時代ではなかっただけに大手製品ですら初期には試行錯誤の連続であり、加えて鉄道車両を製作したことのないメーカーの参入も見られたため、奇妙な設計による失敗作も多かった。
その一方で、新技術の導入も見られ、1927年から1928年にかけて、両側運転台車、ボギー車、半鋼製車体などが実用化されている。最初の両運転台式気動車は、1927年6月梅鉢鉄工場製の南越鉄道ガ1で、これは日本における1,067 mm軌間地方鉄道向けガソリン動車の第1号でもあった。ボギー式ガソリンカーは1928年7月松井車輌製の鞆鉄道キハ3、半鋼製車体は1927年2月日本車輌製造製の井笠鉄道ジ1・2がそれぞれ最初と見られる。
エンジンの搭載位置も当初の車輛端から振動軽減のため床下両軸/両台車間搭載が主流となり、搭載方法も両方の車軸で支える方法から、より振動の少ない釣り掛け式や吊り下げ式へと進歩している。このような技術改良はメーカー側の創意工夫によるところが多く、しかも梅鉢鉄工場や松井車輌といった中小メーカーが先鞭をつける例も少なくなかった。
日本車輌(本店)は、単端式気動車の拡販に成功して一気にシェアを拡大したが、これに対し他の後発メーカーは両運転台式でより大型の車両に開発の重点をおいていた。
廃線になった鉄路~かつて外房地域にあった鉄道~. 2014年6月15日閲覧。
↑ 秋田県の横荘鉄道、新潟県の長岡鉄道、千葉県の九十九里鉄道と小湊鉄道、滋賀県の江若鉄道の各社。
↑ M生『四国のディーゼル車両』「鉄道ピクトリアル」1957年9月号p44-45によれば、1949年12月に高知機関区のキハ41000形1両を多度津工場で木炭化改造して運用開始、翌1950年2月には徳島地区のガソリン動車運行増強のため、更に1両を木炭化改造して徳島機関区に投入している。この徳島の1両は同年6月に別のガソリン動車で置き換えて、四国内では高知に2両集中配置となった。
↑ もっとも、省線における気動車への天然ガス燃料の採用(ガソリンカーのガスカー改造)自体は1940年代初頭から着手されており、戦時中から燃料消費実績の記録が残されている。41200・42200の制式形式としての改造は、戦後復興期におけるフリークエントサービス需要への対処が明確な形で表わされたものと見ることができる。
↑ 土井厚(1951年当時、国鉄輸送局旅客輸送課員)の記述によれば、1950年度末(1951年3月)時点で国鉄気動車の全国配置は40000・41000・42000の各形式に属する機械式の制式車134両(うち6両トレーラ)があり、動力車はガソリンカー状態のもの32両(うち四国配置の41000形2両は木炭燃料車)、ガスカー34両、ディーゼルカー62両(1950年度予算でディーゼル化改造され、配置が1951年度にずれ込むもの29両を含む)という状況であった(土井『気動車の現状と見透し(上)』「国鉄線」1951年8月号 p5)。
他に代用燃料による気動車として天然ガスを燃料に用いた「ガスカー」がある。
これは千葉県、新潟県、山形県、秋田県など天然ガス資源に恵まれた地域で、1940年(昭和15年)前後からガソリンカーを改造して出現したもので、ガスボンベ多数を床下搭載して改造ガソリンエンジンを駆動した。ガソリンカーに比べて20 %程度の出力低下に留まり、燃焼特性自体は良好でエンジンへの悪影響もなく、走行性能では他の代燃車よりは優れていたが、ガス代が極めて高価であること、ガス充填に時間と手間が掛かり、車載ボンベもかさばること、そして爆発の危険性など、特有の問題も多かった。このため、ガス産地至近の一部省線と私鉄5社で用いられたのみで、他の地域にまで一般化はしなかった。これらの地域では後年までディーゼルカーのことをガスカーと呼ぶ者もあった。
1950年(昭和25年)6月に、ガスカーを使用していた小湊鉄道において、ディーゼルエンジンに天然ガスを混合した空気(混合気)を吸気させ、圧縮行程で少量の軽油を噴射することで着火させるという、天然ガス使用ディーゼルエンジンの実車試験が行われた。燃費面では、ガソリンエンジン形の火花点火式よりも大幅な改善を実現したものの、朝鮮特需によって同年中に軽油の供給量に問題がなくなると本来のディーゼルエンジンとして用いた方が遙かに経済的な状況となり、本格実用化に至らないままに終わった。
さらに大型軽量ボディの実用化により、1956年には準急列車仕様のキハ44800形(後のキハ55系)、1957年には普通列車用のキハ20系が登場、従来の客車と装備面でも遜色なくなったこれらの気動車は、旅客列車近代化の大きな原動力になる。
液体式気動車の普及は、国鉄の輸送体制そのものだけではなく、鉄道沿線の地方住民・自治体などにも大きな影響を及ぼした。1960年代以前は大都市近郊でも非電化区間は多く、幹線でさえ蒸気機関車による運行が相当な割合を占めていたため、多くの非電化路線の沿線では「無煙化」こそが鉄道近代化の象徴であり課題となった。従って、都市部以外の非電化路線においては無煙化と高速化を実現できる気動車への期待と需要は非常に高まることとなった。
実際、この当時、新造される気動車の配置先を巡って、地方選出の国会議員や地方自治体の首長が国鉄本社に陳情を繰り返し、時に予算面等から干渉しようとしたり、地元への気動車導入を選挙公約に持ち出したなどのエピソードは少なからず残されている。国鉄側もこのような情勢から、一時期は新製気動車の配分を巡っての対応に苦慮することもあったという。
機関車牽引列車よりも総合的な高速性に優れ、なおかつ編成運転を行える液体式気動車の出現は国鉄における新たな展開を促し、まもなく優等列車への投入という形で発展した。
1953年以降、気動車による快速列車が運転されるようになり、1955年には関西本線と御殿場線で気動車準急列車が運転を開始、1956年には幅広軽量車体の準急形キハ44800形(後のキハ55形)が出現して、客車に比しての居住性の遜色は相当に改善された。気動車準急列車は1960年頃までに日本全国に普及、さらに1958年からは気動車急行列車が出現した。
そして1960年には空気ばね台車と空調設備を装備し、食堂車を連結した初の特急形気動車キハ80系が開発され、東北本線特急「はつかり」に投入される。当初は故障が頻発したが後に克服し、キハ82、キシ80形を加えた改良型キハ80系は、1961年以降大量増備され、日本全国に特急網を整備するなど、大きな成功を収めた。
1953年から1968年までに5000両を超える国鉄気動車が増備され、イギリスをもしのいで気動車保有世界最多を誇ったのもこの時期である。未電化路線が多かったため、地方路線の高速化・サービス向上に気動車は大量導入され、著しい実績を収めた。その意味から言えば、1960年代は国鉄気動車の最盛期とも言える時代である。
1960年代後半以降、国鉄主要幹線の電化が進んだことで、気動車の使用線区は亜幹線やローカル線が主体となっていく。国鉄では気動車の性能向上の試みも行われたが概して芳しくない結果に終わり、国鉄経営及び労使間関係の悪化もあり技術的停滞が続いた。