非力なエンジンで勾配を爆音走行 キハ40系原型エンジン車で塩狩峠を走る DMF15HSA【運転台 速度計 台車】
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- Опубликовано: 1 май 2023
- 2021年まで北海道で活躍していた、キハ40系原型エンジン車の紹介です。
重い車体に非力なエンジンを搭載した結果、加速性能が悪く、JR各社でエンジンの交換が実施されました。
動画では、原型エンジン車のキハ40系
に乗車し、塩狩峠を越える映像や
実際の性能を紹介します。
ナレーション：四国めたん （合成音声ソフト VOICEVOX）
BGM：「In My Dreams」（作曲：Kei Morimoto様）
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＃加速性能 ＃ブレーキ性能 
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DMF15系列はもともと発電用ではないんだよなぁ。そもそも気動車の主機として開発されて、180°V型12気筒に拡張したDML30と比較走行試験をした結果、当時はDML30が採用されてDMF15が当初採用されなかったってだけ。発電用のDMF15H-Gは定速運転だから特性が違うので走行用に開発されたDMF15HSを改設計したものです。これは走行機関(キハ181系)のDML30HSシリーズ(500PS)とシリンダヘッドやピストンといった部品が共用出来ることから、保守コスト削減を目的に採用されたものです。
DMF15やDML30は、将来過給機にインタークーラーを組み合わせてパワーアップを前提にしていたので機関は頑丈に作られていました(後にJR北海道が660PSのDML30HZを採用)。しかし、設計の不備や工作精度の不均一によってオーバーヒートやガスケットの吹き抜けといったトラブルが頻発。DML30も故障防止のために構造変更と出力を抑制した機種であるDML30HSH・HSI(440PS)になってしまいました。このDML30HSHの6気筒直列版として設計されたのがキハ40系に採用されたDMF15HSA(220PS)になります。気筒数が半分なので出力も半分ですね。しかしながら無駄に頑丈な設計はそのままなので、重量過大な上にパワーが無いという非力エンジンになってしまったのです。よって発電用エンジンをベースにしたというのは事実誤認です。byエンジン屋
1979〜2018年の間、非冷房・非ワンマン・原型エンジンで走った我が地元八戸線は、
まさにJRの秘境でした。
私は烏山線のキハ40系に乗車した時は、烏山線内では平坦で飛ばす運転以外ではほとんどが変速段で走っていました。
キハ20系、キハ35系の運転操作に慣れていた運転士さんが乗務する場合は、45キロ弱で直結段に切り替えてしまうケースも有りました。
そうなると、変速段では有効に作用していた引張力が直結段ではドカ落ちしてしまいます。キハ20系、キハ35系との併結ではこれが問題です。
宇都宮線では、最高で100キロほどまで出し切るため、当然直結段で、限界に近い状態まで原型エンジンを吹かしていました。
SL C62がまだ運転していた時に熱郛を過ぎた頃にキハ40単行の満員でしたが時速30㌔切ってましたね、それでも定時で走ってましたから、ダイヤに相当の余裕を持たせていたんでしょうね。
そのC62蒸気機関車は、数多い機関車の中で最もすごくいい性能を持っている持ち主のお方で、全盛期のころは特急つばめと特急はとに、晩年だと急行ニセコとかで運用された実績もあります。臨時運転まで合わせると引退が1998年当たりですから、かなり長く活躍した高性能車両なんです。キハ261系5000番台とかにあたる高性能気動車の先祖に当たります。最高時速130キロ走行可能で、特急つばめとして走っていた頃は従来の在来線車両では東海道線を12時間かけて走るところを8時間かけて走っています。それなりいいですよね。
満員だと加速に影響が出そうですね。
単線行き違いの待ち合わせなどで多少遅れても回復するダイヤかも知れません。
小学生の頃キハ２０などの混在編成の列車に乗った記憶有ります。キハ４０原型エンジンの加速の遅さが懐かしいです。気動車が峠を登るときの遅さ、ジョイント音がカタンコトンでした。でも、それが好きでした。今のハイパワー気動車、ばけものですね。
最後まで使った原型エンジン車は旭川で３両、函館で1両でしたけど全部22年3月改正で運用離脱して3月いっぱいで廃車にされた気がします
まだ、JR四国のキハ４７+４０は引退しませんよ。２０２５年にハイブリッド車両が登場しますが、ひとまず４両だけで、試運転をしてから量産化されますので、まだ、正式な引退は分かりません。
遅い遅いと言ってもJR化以降の高性能車と較べてであって、デビュー当時はDMH17系1台搭載車と大して変わらない性能ということで大きな問題にはなっていませんでした。勾配線区用にキハ65の機器を搭載したバージョンが作られていたら、また評価が違っていたかもしれませんね。
登場時は客車列車が多く運用されていたので、路線によっては問題にはならなかったかも知れませんね。
電化区間に乗り入れる場合は性能の差がありダイヤ上のネックになっていたようです。
せめて、エンジンの試作段階にはあった、DMF15HZAかその改良版を搭載していれば、もっと良く走ったと思います。
@@t.w.6664 DML30で不具合が頻発したのでデチューンせざるを得なかったのです。設計を共有していたDMF15HSAも同じくデチューンモデルとなりました。
@@toshiyakarube7270 さん
それはエンジンの設計に起因する物とキハ181系での設計の不備もあります。シリンダーブロックの設計変更や圧縮比の低減など、初期のDML30H系エンジンと非互換になりましたが一応の解決はされ、その設計がDMF15HSAで反映されました。ただ、私が言いたいのはDMF15HSAではなく、300馬力級のDMF15HZやその改良型エンジンを初めから搭載していればキハ40系の動力性能はもう少し良かったよね、と言うことです。
ちなみに、スハフ14等のように開発初期の3シリンダー1ヘッド構成のDMF15HZ-Gを常時1800rpmで動作させても大きな問題なかったことや同じくDML30HSDのキハ65も大きな問題は無かったため、キハ181系の冷却系の弱みがエンジンの弱みと相まって余計不具合が頻発した、と見て良いと思います。ただ、DMF15HZ-Gに関しては1800rpmで270馬力、元となったDMF15HZが1600rpmで300馬力なのでデュチューンはされて余裕のある使い方はされていますね。
だからキハ40とキハ47は、原型エンジンをすり替えて新型エンジンにしたんですよな。原型エンジンではかの有名な狩勝峠と塩狩峠を超えませんしね。
万が一、峠の上り勾配で停まってしまうと、動き出すのは厳しそうですね。
函館本線のどこかの駅では、力行5ノッチを導入して、『変』表示灯の点灯と、エンジン回転数が上がったのを確認してからブレーキを緩めて勾配起動していました。
@@t.w.6664AT車の「左足でブレーキ踏みながらの坂道発進」みたいですね。
@@user-ux8yt2gq1d さん
そんな感じですね。
ただ、車の場合は後に下がらないためですが、キハ40のノーマルエンジン車はそれに加えて、エンジンの出力不足のためと、車と違って停車中は基本的にニュートラルなので、と言う理由が付きます
動画のエンジンは、原型エンジンを直噴化したDMF15HSA-DIで230馬力です
四国とかに残っているキハ40系は原型エンジン車が多かったと思います。北海道車は直噴化改造された車両が主だったと思います。
DMF15HSAとDMF15HSA-DIはシリンダーヘッドの形が違うので、一目で分かりますヨ
空気バネ台車の件ですが今は引退していますがJR四国でキロ47として走っていたキハ47がキハ47としては最初の空気バネ搭載車でした｡
開発時からDML30HS系を搭載していれば後々の問題も起こらずに済んだでしょうね。キハ65の両運転台トイレ付きバージョンみたいな感じで良かったと思います。500psなら冬季も排雪能力が確保でき単行運転できますし。
キハ40にキハ65並の性能があればキハ58系などをアシストできますし、運用の制約も無かったでしょうね。
そのDML30HSは不具合に苦しめられていたので…。
330psのニイガタエンジンでも、上川～白滝の登りは25kmが普通で、下手すると自転車より遅いときがあります。
N-DMF13HZIとN-DW40の組み合わせだと、もっと速度は出ます。なぜ25km/h程度かというと従来のキハ40系を基準としたダイヤ設定なので、その位の速度で走るのです。実際、遅れているときはもっと飛ばして坂を登る光景が見られます
平坦区間の運用が多い苫小牧にエンジン換装車が多数配置された一方で、急勾配区間の運用が最も多い旭川に、何故か原型エンジン車が多数配置されたのは一体なんでだったのだろう？(その代わりH100が入った途端、置き換え·一掃も早かったが)
換装したエンジンは原型エンジンよりも暖房の効きが悪という話しを聞いた事があります。だから内陸部等の寒さが厳しい地域を走る運用が多い40は原型エンジンのまま残されていたかもしれません。
原型エンジンは燃費、要は熱効率が悪いので燃焼時に発生した大量の熱を暖房に流用できるが
換装エンジンは燃焼時に発生した熱をパワーに変換できる＝熱効率がいいので、暖房に流用できる熱が少なく暖房の効きが悪くなってしまう。
暖房の熱源になる冷却水量が換装前後で全く違います。換装前のDMF15HSAの冷却水量は約400L、乾燥後のDMF13HZ系列は約150Lです。
坂の途中で停まって逆走しなかったんですね。なので列車から飛び降りて自己犠牲に体を張って列車を停めることも必要なかったわけですね。
こうやって見ると、初期型エンジンのキハ40系は随分と加速が鈍いですね。
塩狩峠の走破だったら、キハ261系なんかはひょいひょいと素早く駆け上がるだろうに…。
確かにオリジナルのエンジン＋変速機では遅すぎ、エンジン＋変速機の交換は必須ですよね!😊私の郷里の北海道では勾配区間が多く次期廃止になる函館本線の山線ルートや石北本線や宗谷本線の塩狩峠等では扱いにくかったそうですよ!😞
量産する前に性能の車両を検証していれば交換する必要がなかったと思います。
交換費用は少なからずJR各社の負担になったでしょうね。
@@user-tu8ds9lv8l
恐らくそう言わざるを得ないでしょうね!発電機ようなエンジンなんか所詮使い物にならないでしょう!？😞
キハ40系のコンポーネントの組合せは、当時の国鉄の財政状況や労働組合との兼ね合いから、この様になっています。
鉄道の塩狩峠って今も難所なんですね。道路の方は数回の大規模改修で峠っぽく無くなりましたね。
キハ110(JR東日本)がまともに見えるくらい遅いらしいですね…
キハ110もJR初期の20m級気動車なので重く非力なイメージだが…
実際キハ110は上り勾配25‰で均衡速度60km/hしかないからな…
220psと片側一軸駆動の
組み合わせ。
2軸駆動の台車にすれば
多少ましになったかな。
そういう欠陥車にしては
大々的に全国で使われ
続けたわな。