日本國鐵DD14型柴油機車

**DD14 型柴油機車**（日語：DD14 形ディーゼル機関車）是日本國有鐵道的一款旋轉式除雪柴油機車。

## 開發背景

在日本國有鐵道的 20,000 多公里營業距離的鐵路網當中，有三分之一位於日降雪量達到 80 厘米的大雪區，因此除雪車輛對於保障冬季的鐵路運輸安全尤其重要。在 1960 年代以前，日本國鐵擁有的約 300 輛除雪車輛，仍然全部使用蒸汽機車作為動力。1957 年，隨著鐵路運輸量伴隨日本經濟高速增長，日本國鐵宣布執行第一個五年計劃（1957 年 —1961 年），旨在提高鐵路系統運輸能力和推進牽引動力現代化。1958 年，日本國鐵成功研製了 DD13 型液力傳動柴油機車，並迅速成為國鐵調車柴油機車的主力車型，大大加快了國鐵舊型蒸汽機車的淘汰速度。1959 年，日本國鐵開始在 DD13 型柴油機車的基礎上，開發研製新一代的現代化除雪車輛，並於 1960 年 12 月試製成首台 DD14 型除雪柴油機車。

DD14 型除雪柴油機車的動力傳動系統基本上與 DD13 型柴油機車保持相同，每台機車裝有兩台 500 馬力的 DMF31SB-R 型柴油機，並通過成熟可靠的 DS1.2/1.35 型液力傳動裝置提供牽引及除雪動力，除雪裝置則採用除雪效率較高的旋轉式。以往使用的舊型除雪車輛不僅結構笨重又無法自力走行，而且除了每年冬季降雪期間使用外其餘時間均處於閒置狀態，導致其運用效率和經濟性非常低。因此，從 DD14 型柴油機車開始的國鐵現代化除雪車輛，全部皆以多功能的兼用原則進行設計，設置在機車前端的除雪裝置可以按需要分拆出來，平時無需執行除雪任務時可以作為普通的調車機車使用。

1960 年至 1964 年，日本國鐵對 3 台分別裝用不同形式除雪裝置的原型車（DD14 1～3），在新潟地區和北海道進行了多次除雪試驗。1965 年，日本國鐵決定使用螺槳式設計的 B 型除雪裝置，汽車製造大阪工廠開始批量生產 DD14 型柴油機車，截至同年底共生產 8 台基本番台機車（DD14 1～8）。從 1966 年開始生產的 DD14 型柴油機車改為使用 DT113G 型轉向架，由於這種轉向架無法與以前的 DT113A 型轉向架互換使用，因此將這批機車稱為 300 番台機車以作區分。至 1979 年停產為止，汽車製造大阪工廠和川崎重工業兵庫工廠生產了 35 台 300 番台機車（DD14 301～335）。

## 運用歷史

1960 年代至 1970 年代期間，DD14 型除雪柴油機車被廣泛配屬到國鐵東北、中部、新潟、北海道支社下轄的鐵道管理局，包括新潟、秋田、長野、山形、長岡、郡山、盛岡、青森、富山、苗穗、旭川、釧路、名寄等地。1987 年 4 月 1 日國鐵分割民營化之際，除了 5 台已除籍報廢的機車外，其餘 40 台 DD14 型柴油機車都被新成立的旅客鐵道公司繼承，其中北海道旅客鐵道（JR 北海道）17 台、東日本旅客鐵道（JR 東日本）20 台、西日本旅客鐵道（JR 西日本）3 台。

國鐵分割民營化之後，DD14 型除雪柴油機車的運用頻率越來越少，除了因為日本冬季的降雪量減少外，另一個主要原因是小型除雪軌道車開始被引入使用。以往的除雪柴油機車一般都是以排雪列車的名義，在天窗期間進入局部封閉的路線執行除雪作業，並且必須由具有柴油機車司機資格的乘務人員駕駛。而小型除雪軌道車原則上只屬於路線養護機械，因此即使沒有鐵路車輛操作者許可的人士，在經過必要的操作訓練後也能夠駕駛，所以這些鐵道公司也傾向使用除雪軌道車以節省成本。

JR 北海道的 DD14 型柴油機車在深名線被廢止後於 1996 年全部中止營運報廢，JR 西日本在北陸地區運用的 DD14 型柴油機車亦在 2002 年全部報廢。而 JR 東日本的 DD14 型柴油機車仍然在新潟和東北地區使用了一段較長時間，原因是這種除雪機車對於水分較多的濕雪有較佳的除雪能力，直到新一代的 ENR-1000 型除雪軌道車於 2007 年投入使用後，JR 東日本才開始大量報廢 DD14、DD16、DE15 型除雪柴油機車。較為特別的是，JR 東日本的 DD14 型柴油機車不僅用於路線除雪，還曾經用來牽引臨時團體列車，例如在 2008 年 3 月 28 日、29 日的上越線通車 77 周年紀念活動，「信濃川號」、「小出銀嶺號」以及「磐越物語號」臨時列車在長岡至水上間的牽引任務皆由 DD14 333、334 號機車擔當。

截至 2018 年 7 月，JR 東日本仍然保有 2 台 DD14 型柴油機車：封存於盛岡車輛中心青森派出所的 DD14 310 號；及配屬於長岡車輛中心仍可發動作為冬季緊急用除雪車的 DD14 327 號。2015 年以前長岡車輛中心的 DD14 運用區段為信越本線直江津至黑姬間。由於北陸新幹線長野至金澤段將按計劃於 2015 年春季建成通車，屆時與之並行的信越本線部分區段將移交第三部門鐵道業者營運，因此 JR 東日本沒有為信越本線配備 ENR-1000 型除雪軌道車的打算，並繼續使用 DD14、DE15 型除雪機車。

## 技術特點

### 總體布置

DD14 型柴油機車是兼作調車機車的液力傳動除雪柴油機車，車體外形與採用中間司機室布置的 DD13 型柴油機車差異甚大。為了使司機在執行除雪作業時具有良好的瞭望視野，DD14 型柴油機車採用了特殊的單端司機室布置，從前端至後端順序布置有司機室、第一動力室、冷卻室、第二動力室，除雪裝置可通過自動力車鉤連接在靠近司機室的前端。由於連接除雪裝置的動力輸出軸設在車體底架和司機室地板之間，因此司機室、動力室、冷卻室均需要提升高度，動力室和冷卻室頂蓋與司機室齊平，車體高度比 DD13 型柴油機車提高了約 160 毫米。

司機室內機車運轉方向的左側設有司機操縱台，右側設有副司機座席及手制軔手柄。為了便於進行調車作業時的司機瞭望，司機操縱台同樣採用司機側身操作的縱向布置方式。雖然這款機車按照原本的設計可拆掉除雪裝置，並作為調車機車擔當調車及小運轉任務，但由於從司機室往後端方向的瞭望視野很差，因此該型機車極少用於執行需要頻繁變換行駛方向的調車作業。機車採用由底架承載的罩式車體，車體底架中段下部吊裝著一個燃油箱，機車兩側設有與司機室相連的外走廊，機車後端及中部設有扶手及登車腳踏。機車下部裝有兩台結構相同的二軸轉向架。

### 動力系統

DD14 型柴油機車的動力傳動系統與 DD13 型柴油機車基本相同，機車上搭載兩套相同的動力機組。機車裝用兩台 DMF31SB-R 型柴油機，這是一種四行程、六氣缸、直列式、廢氣渦輪增壓的水冷式高速柴油機，氣缸直徑為 180 毫米，活塞行程為 200 毫米，持續功率為 500 馬力（370 千瓦），額定轉速為每分鐘 1500 轉。每台柴油機直接驅動一台振興造機製造的 DS1.2/1.35 型液力傳動裝置，從兩組液力傳動裝置輸出的扭矩，通過萬向軸、換向齒輪裝置、車軸齒輪箱傳動輪對。

液力傳動裝置除了提供走行動力外亦用來驅動除雪裝置。當機車單機執行除雪作業時，兩台動力機組分別作為牽引和除雪動力。當兩台機車重聯執行除雪作業時，本務機車的兩台動力機組均用於提供除雪動力，而補機僅用於提供牽引動力及推動本務機車前進。單機執行除雪作業時由於輸出功率的限制，不僅除雪能力下降而且運轉速度亦顯著降低，因此 DD14 型柴油機車通常採用重聯方式執行除雪作業，本務機和補機兩者以尾端對尾端方式連接，並通過重聯控制系統對兩台機車進行控制。DD14 型柴油機車不但可以與同型車重聯控制，也可以使用 DD13 型或 DE10 型等柴油機車作為補機。

### 除雪裝置

旋轉式除雪裝置安裝在一台單軸轉向架上。最初生產的 DD14 1 號原型車試用風扇式除雪機，通過兩個朝向路線方向並列的葉輪的高速旋轉吸入路線積雪，並使雪由除雪裝置頂部的兩個拋雪筒向路線兩側吹出。這台機車在北海道干雪環境的除雪試驗中基本上達到了預定要求，但若果這種除雪裝置在本州的濕雪環境下使用，則容易因雪被葉輪壓縮而形成雪塊和積聚在除雪裝置內；此外，由於這種除雪裝置的除雪速度較低，不太適合列車運轉密度較高的鐵路幹線上使用，因此其除雪能力和投雪距離亦需要加以改進。

根據 DD14 1 號原型車的經驗，翌年落成的 DD14 2、3 號機車則採用了粉碎式除雪機。DD14 2 號機車裝用由苗穗工廠參考西德烏尼莫克除雪車後開發的 A 型除雪裝置，前端裝有一個具有橫向旋轉軸的大型鼓輪，旋轉鼓輪上裝有螺紋銑刀狀的颳雪板，鼓輪高速旋轉將路線積雪打碎並從拋雪筒拋出。DD14 3 號機車裝用由新津工廠開發的 B 型除雪裝置，這是一種具有橫向旋轉軸的螺槳式除雪機，旋轉軸裝有多把輥棒狀颳雪刀以打碎積雪，然後被葉輪吸入後由拋雪筒向路線兩側吹出。兩種除雪裝置均配有兩側的側翼板，當側翼板完全打開時最大除雪寬度可達 5 米。

1964 年初，兩台機車先後在新潟地區和北海道進行除雪試驗。試驗結果顯示，B 型除雪裝置具有優異的除雪效率，每小時除雪量最多可達 4400～5500 噸，是 A 型除雪裝置的兩倍以上；B 型除雪裝置的拋雪距離約為 20～30 米，而 A 型除雪裝置則可超過 50 米，但亦因而帶來前方視野被大幅阻擋的缺點。同年，通過對 B 型除雪裝置的側翼板進行延長改造，成功將最大除雪寬度擴展至 6 米。1965 年，日本國鐵認為 B 型除雪裝置的綜合性能較好，並決定在批量生產的 DD14 型柴油機車上採用。後來，DD14 1、2 號機車亦改裝 B 型除雪裝置。此外，量產的 B 型除雪裝置採用了液壓控制，而 DD13 3 號機車則採用壓縮空氣控制，後來亦統一為液壓控制。

最初除雪裝置的拋雪筒方向是採用固定設計，司機可以按需要選擇從其中一個或同時兩個拋雪筒拋雪，而投雪角度可以連續調整（左側拋雪筒 45°、右側拋雪筒 60°）。但這種拋雪方式的缺陷是，除雪作業時拋出的雪經常擊壞路線兩側的通訊路線和房舍門窗玻璃，因此後來又將拋雪筒改造成旋轉式，使司機可以通過調節拋雪筒的旋轉角度來控制投雪方向，使之不僅可以向兩側拋雪也可以向前方路線拋雪。除此之外，除雪裝置還可以通過加裝階梯形側翼板，從而將最大除雪寬度延展至 7 米。

### 轉向架

機車走行部為兩台二軸轉向架。最初生產的八台 DD14 型柴油機車採用 DT113A 型無均衡樑式轉向架。轉向架採用鋼板焊接成箱型結構的「H」字形構架以及導框式輪對軸箱定位裝置，軸箱彈簧裝置為軸箱兩側的捲簧。轉向架採用心盤承載方式支承車體重量，車體重量通過下心盤坐落在轉向架構架上。基礎制軔裝置為雙側閘瓦制軔，每個輪對左右兩側各設有一個軔缸。

從 1966 年生產的 DD14 型 300 番台機車開始，提高了雙曲線螺旋傘齒輪的強度，並改為採用整體輾鋼車輪，轉向架型號變更為 DT113G 型以作區分。

## 讓渡車輛

原屬於 JR 東日本的 DD14 331 號機車於 2003 年退役後被讓渡予負責興建台灣高速鐵路的台灣新幹線株式會社（TSC），用來牽引以退役 0 系電聯車頭車改裝的建築限界確認車，並在高雄市的燕巢總機廠內作為調車機車使用。這台機車在川崎重工業神戶工廠進行改裝標準軌距轉向架和密接式連結器的改造後，於 2004 年 7 月隨同第二組 700T 型電聯車運抵台灣，同時運抵台灣還有建築限界確認車和 DD16 型柴油機車各一輛。

## 車輛保存

* DD14 1 號機車：靜態保存於北海道三笠市的三笠鐵道紀念館。
* DD14 312 號機車：靜態保存於北海道北見市常盤町，屬於私人擁有車輛。
* DD14 323 號機車：靜態保存於北海道小樽市的小樽市綜合博物館。
* DD14 332 號機車：靜態保存於新潟市新津鐵道資料館。

## 參考文獻