いまや鉄道車両には冷房装置は当たり前の装備です。
私が国鉄職員になった頃にはまだ非冷房車の方が多かったのですが、月日は流れ、今や機関車にも冷房装置が付いている時代になったのですから技術の進歩には驚かされます。
さて、国鉄四国総局の気動車で冷房装置を搭載していたのは、特急用のキハ１８１系と急行用のキハ５８系とキハ６５、そして郵政省所有のキユ２５だけ。
それ以外の一般用の車両には冷房装置等付いておりませんで、天井の「ＪＮＲ」マークが付いている扇風機が回っているだけでした。
四国山地の山岳部や海岸沿いを走っていれば、窓を開ければ涼しい風が入ってきて、それなりに快適でした。
それから意外とトンネル内も涼しかったですね。ただ気動車の排気で結構咳き込みますが・・・。
当時は四国に久しぶりに新車で投入されたキハ４０，４７系に冷房装置が付いていなかったことが大きな不満でした。
キハ６５のように４ＶＫ発電エンジンを床下に搭載すれば冷房化は可能ではないかと考えましたが、キハ４０，４７系の床下を見るとどこにも４ＶＫ発電エンジン搭載スペースは全く無いのです。
結局、国鉄時代には冷房改造は出来ませんでしたが、ＪＲ四国になり床下の暖房用熱交換機などを撤去し、自車だけの発電容量を持つ発電エンジンを搭載したサブエンジン方式で冷房改造を進め、他のＪＲよりも先にキハ４０，４７系の全車冷房化を達成しました。
さて、話は昭和４０年代の国鉄四国支社時代に遡ります。
四国にもキハ５８系が投入され、先輩格のキハ５５系と共に優等列車を担当するようになりました。
しかしまだこの頃はキハ５８系は非冷房車でして、冷房装置は搭載していませんでした。
ようやく気動車用の冷房用電源エンジンが国鉄技術陣と国内のエンジンメーカーによって開発され、まずはグリーン車であるキロ２８から搭載されることになりました。
この電源エンジンは客車用の４ＰＱ発電エンジンを気動車用に一部改造したものです。
最初の急行用気動車用の電源エンジンは４ＤＱと言う形式で、縦型４気筒ディーゼルエンジンに発電機を直結したものです。
ちなみにこのエンジンは元々は米キャタピラー社のブルドーザー用のディーゼルエンジンでして、調速機や燃料噴射ポンプなどを改造し一定の回転数を維持する発電用のエンジンに改造したものです。
４ＰＱは自車だけの冷房用の電力を発生させるためのものでして、寝台車のオロネ１０やスハネ１６、グリーン車のスロ６２等、そして郵便車等の冷房化工事で搭載された電源エンジンです。
そして気動車用の４ＤＱはキロ２８，信越線用のキロ２７、北海道用のキロ２６に改造で搭載され、四国だけの郵便車であるキユ２５には新製時点で搭載されていました。
これらは自車だけの冷房用の電力を賄うためのものです。
当時、まだ特急列車の無かった四国の鉄道に於いて急行のグリーン車だけでも冷房が搭載されたことは画期的なことでした。
グリーン車の冷房化によってようやく他の管理局の電車急行や客車急行と同一レベルになったのですが、人間の欲求は果てしなきものです。何とか南国の四国島内の急行の指定席車にも冷房が使用できないのか？となったのです。
そうするには、２エンジンのキハ５８を１エンジンのキハ２８に変えて、この車両の空いているスペースに４ＤＱエンジンを搭載すればいいのです。
しかしそれは山岳路線の四国の鉄道では編成中のエンジン数が減る、つまり編成全体の出力が減ることになり、現行のダイヤを維持できないことに繋がります。
この頃は自車を含めて３両分の給電能力を持つ４ＶＫ電源エンジンはまだ開発中でしたから、現時点では自車しか給電出来ない４ＤＱエンジンに頼るしかありません。
これが客車なら動力を機関車に頼れますが、気動車の場合はそうはいきません。自力で走行し、同時に冷房用の電力も自分で作る必要があるのです。気動車の床下は機器で一杯であり、これ以上増やすのは困難です。
南国の四国にとって冷房装置は是が非でも欲しいのです。キハ２８に４ＤＱの搭載について国鉄本社に要請してもどこの管理局でもやっていないし、４ＶＫエンジンの完成を待てと却下されるのは間違い有りません。
しかしここで救世主が現れました。それは多度津工場のある職員でした。
当時の多度津工場は四国の車両以外に本州で使用される客車の改造工事も請け負っていました。
その中にはかつての一等車だった古い客車を荷物車のマニ３６やマニ３７に改造する工事や、急行用寝台車のオハネ１７を冷房化してスハネ１６に改造する工事、郵政省所有の郵便客車の冷房化工事など工場の規模の割にはかなりの改造車数を受け持っていたのです。
更にはキロ２８の冷房改造工事にも携わっており、これらの車両に搭載する発電エンジンについて豊富な知識を有していました。
この職員は多度津工場のどの職場の人間なのか、立場も一般の職員なのか、それとも管理職なのかは不明ですが、とにかく多度津工場の職員の発案であることを、高松運転所時代の先輩の検査係から私はお聞きしたのです。
これまで客車や気動車の発電エンジンは自車のみの発電量と言われ、皆がそれを真に受けていたのですが、この職員はこれらの発電エンジンを搭載改造した車両の屋根上のクーラーの種類と数が形式によって違う事に着目したのです。
「４ＤＱエンジンは最大何個のユニットクーラーに給電出来るのだろうか？」と言うことからこの発電エンジンの最大発電量とユニットクーラーの使用電力量などを調べ、実験などもしたようです。
そして得られた答えは、４ＤＱ発電エンジンは1両分よりも多い1.5両分の発電量を持っていることを突き止めたのです。つまりこの発電エンジンは0.5両分の余力を持っていたのです。
この0.5両分の余力を他車に分けてやれば冷房化は可能になります。もちろん車両の大きさから容量的には足りませんが、通勤車輌ではなく急行気動車用であり停車駅が少ないのでドアの開閉時期は短いし、車内の扇風機と併用すれば使えない事はありません。
そしてこの改造方式の最大の利点は、なにより改造費用が最小限であり、しかもキハ５８にクーラーを搭載できて現行ダイヤを維持できると言うことでした。
早速四国支社にこれを提案したところ、「これなら国鉄本社も認めるのではないか」と言うことになり、国鉄本社に上申したところ、有りがたい事にこの改造工事が認められたのです。
多度津工場では早速改造図面の製作に取りかかり、高松運転所所属のキハ５８の中から６両が選ばれ、それら６両の屋根にユニットクーラーを３台搭載し、キロ２８からの三相交流４４０Ｖの受電用設備と配電盤設置の改造が行われました。
ちなみになぜキハ５８のクーラーが３台になったのかと言いますと、これは簡単な算数です。４ＤＱ発電エンジンの容量が1.5両分であるなら、キロ２８に1両分、キハ５８に0.5両分の電気を配分すればいい。キロ２８は既に６個のユニットクーラーが屋根上に載っているので、これを1とすれば、0.5であればキハ５８に搭載するユニットクーラーは３台という計算になります。
改造工事を受けたキハ５８の簡易冷房車は、運用に制限が出て来ます。それは必ずキロ２８の隣に連結する必要があることと、必ず指定席車だけに充当することでした。
実際の運用に於いては、キロ２８の４ＤＱの発電エンジンはこれまでとは違い発電量の余力が無くなるため、その状態で長時間使用するのは危険であると考え、キロ２８の屋根上の６台のユニットクーラーの内の２台を使用停止としました。
これで消費電力を減らして若干の余力を生み出したのです。
指定席車のキハ５８は3台だけとは言え、屋根にユニットクーラーが搭載されたことで簡易ではありますが、冷房車となり扇風機との併用で数年間夏季を乗り切りました。
この間、この車両を担当する車掌は冷房期間中に乗客が窓を開けないように念入りに注意していたそうです。
ご存じのことと思いますが、鉄道車両でクーラー使用中に窓を開けると、冷気が窓から逃げてしまい、クーラーは車内がなかなか冷えないためフル稼働状態になります。その状態が続けばクーラーの電源に過大な負担がかかるため、最悪の場合は発電機が壊れてしまうのです。
これは気動車だけではなく全ての車種に於いて起きることなのです。皆さんも注意して下さいね。
さて、この改造の数年後、待望の４ＶＫ発電エンジンが遂に完成し、全国のキハ28に搭載改造され、これまでの車両番号に2000をプラスした車両番号になりました。
更にキロ28にも搭載改造と共に、これまで４ＤＱ発電エンジンを搭載していた車両も４ＶＫ発電エンジンに交換する車両も登場しました。
四国支社では、キハ28への搭載改造は徳島気動車区の車両を主体に改造工事を行い、高松運転所のキロ28の一部は４ＶＫへの交換を行いました。
それよりも四国支社にとって大変嬉しかったことは、新系列気動車のキハ65が高松運転所に大量に集中投入されると言うことでした。
この気動車は試作車のキハ91系や新型特急気動車のキハ181系と同じ500馬力の大出力エンジンを1台搭載しながら、４ＶＫエンジンも搭載していたことです。
まさに南国で山岳路線の四国支社向きの車両でした。
これに伴い、ユニットクーラーを3台搭載改造された簡易冷房車は後に所定の冷房改造を受け、屋根上にユニットクーラーを7台搭載という形態に再改造されました。
他車へ電力を給電していたキロ28も自車のみの給電というスタイルに戻り、使用を停止していた2台のユニットクーラーも再使用となりました。
また非冷房のキハ５８、キハ２８も屋根上にユニットクーラーを7台搭載し、数年後には四国島内のキハ58系は全て冷房車になったのです。
自車を含めて3両電力を給電出来る４ＶＫ発電エンジンのおかげで四国の急行気動車は全車冷房化が達成されましたが、この発電エンジンはＶ形の8気筒エンジンですので本来であれば8ＤＱエンジンと名乗るはずなのですが、なぜか４ＶＫと言う形式になっています。
この4ＶＫが稼働していると猛烈な爆音でして、このそばで作業をしていると一時的な難聴になるほどでした。
連続して3000回転という高速機関でしたから、その爆音は凄まじく同時にこの機関は４ＤＱ発電エンジンとは違い、発電量に余力はほとんどありませんでした。だから目一杯回転して目一杯発電するエンジンだったのです。
この４ＶＫエンジンは国鉄時代は客車への採用はありませんでしたが、ＪＲ四国になって余剰の５０系客車を欧風客車に改造したアイランドエクスプレス四国に初めて採用されました。その時は、この爆音問題と、余力のない発電量から、自車を含めて２両給電として更にエンジンの回転数を下げて騒音を押さえるように改造されています。
結局のところ、四国の国鉄では優等列車の気動車のみが冷房車となり、ＪＲになる直前に導入された１２１系電車とキハ５４とキハ３２が一般車初の冷房車でした。
それだけにキハ４０，４７系に冷房装置を願っていたのですが、国鉄本社では研究はしていたようです。
その冷房の方式は排気熱を利用する方式だったようですが、結局は日の目を見ませんでした。
また４ＶＫ発電エンジンの後継エンジンですが、試作エンジンだけは完成していました。それは６ＶＫ発電エンジンと言いまして、１２気筒のＶ形エンジンでして、自車を含めて５両の給電が出来たようです。
ただエンジンの全長が延びたためにラジエーター部が車体幅からはみ出るため、この部分は車両の屋根上に搭載されるように設計されていました。ちょうどキハ６６，６７の屋根上車端部の冷却装置を小型化したような形状です。
これはキハ５８系やキハ６５の後継の急行用車両に搭載される予定でしたが、急行という列車種別が特急に吸収されて急行列車自体が減少したことで、この新型車両計画は消えましたが、この設計の一部が形を変えて復活しました。
それがキハ１８５系気動車でした。金のかかる新型機器の採用を極力控えて廃車発生品とバス用の部品を使ってコストダウンした車両でしたが、どう見ても基本的な部分は新型急行気動車の車両の設計を使っています。
高松運転所では４ＤＱ、４ＶＫの面倒も見ていましたが、圧倒的に４ＶＫの故障が多かったですね。余裕のない設計のため、エンジンにかなりの負担が生じていたようで、とにかくエンジンの潤滑油の消費量がハンパではなく、頻繁に潤滑油を足していました。
それでもこの潤滑油が切れてエンジンが焼き付き、高松運転所ではどうすることも出来ず、車両から４ＶＫを降ろして多度津工場に送ると言うことも多かったです。
これが４ＤＱの場合は、そのような事例はほとんどありませんでしたから、これは４ＶＫの余裕のない設計が問題だったと思うのです。
四国では必需品の冷房装置ですが、気動車から電車になってからはこれまでの苦労がほとんど無くなりました。本当に電車というのはすごいと思います。
最近の冷房装置は省エネになりましたし、除湿も出来るようになり、技術の進歩を感じます。
さて、次は高松運転所のキロ２８について書いてみようと思います。実は四国のキロ２８は他局の同車とは違いまして、全車が現地向け改造を受けた車両なのです。
この事を知っている人がどれだけいるでしょうか？
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