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2015年08月13日12:34

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国鉄時代の高松運転所の思い出(その4)パンタグラフを載せた気動車

 皆さんはこのタイトルから、この気動車の形式がお分かりでしょうか?
 気動車とパンタグラフの取り合わせというのはある意味矛盾していますよね。
 その気動車は名古屋運転所から宇高連絡船に乗って半年ごとにやってくるキヤ191系でした。
 気動車に信号関係の計測機器と、架線関係の計測機器を搭載して全国の国鉄線を計測のために走行していました。この気動車が走っていないのは新幹線と首都圏と関西圏の一部の国電区間ぐらいでしょうか。

 キヤ191系は、キヤ191とキヤ190のユニットで構成されており、切り離しての運転は不可能です。高松運転所には約半年毎に名古屋運転所からやって来て、約一週間掛けて四国島内全線の計測を行って再び名古屋に戻るという運用でした。
 実は、私はこの気動車が�眈庄薪晶蠅貌�区した時に、現車講習を受けております。
 この気動車も結構忙しいので、現車講習もこの気動車の運用に合わせて夕方から約30分間実施されました記憶があります。そしてその時の資料もあったのですが、度重なる引越でどこかに行ってしまいました。

 私が今も頭の中に記憶している範囲で、この車両について書き出してみましょう。

 外見的な特徴は、キヤ191は床下に走行用エンジンと、電源用エンジンを搭載し、キヤ190は床下に走行用エンジンを搭載し、屋根上にパンタグラフを搭載しているのが特徴。車内の計測機器に関しては、私たち車両検査部門は一切関係なしでして、この機器が故障した場合は、電力区や信号通信区の職員が対応します。
 これは何もこの形式に限らず、新幹線のドクターイエローを始めとして全ての検測車に共通します。

 それからこのキヤ191系は485系や183系特急電車と同じ非貫通の高運転台構造になっていますが、車体の裾絞り構造がないため、運転台はクハ481ー200番台やクハ381並みの狭さです。このキヤ191系はどの気動車を元にして製造されたかと言いますと、走行用エンジンはキハ181系やキハ65と同じエンジンで、台車もこれらの形式と同じですので、新系列気動車となりますが、これらの気動車とは全く異なるシステムを採用している部分も結構ありました
 まずはキヤ191に搭載されている電源エンジンですが、これはキハ181に搭載されている電源エンジンとよく似た形状ですが、大きな違いがありまして、何と過給器を搭載していなかったのです。
 キハ181の電源エンジンは過給器を搭載しており、自車を含めて6両に電気を送ることが出来ますが、このキヤ191の電源エンジンは過給器がないので自車を含めて4両しか電気を送ることが出来ないそうです。ただキヤ191と190の車内には電気を大量に消費する計測機器が搭載されており、4両分の給電力が必要だったそうです。
 では、どうしてキハ181と同じ過給器付きの電源エンジンにしなかったのか? この理由は信頼性のためだったそうです。当時の過給器は今の過給器ほど信頼性は高くなく、故障も多かったのです。信号や架線の安全確保のために走行しながら計測をするこの車両の電源エンジンが故障すると計測はおろか、走行も不可能になります。
 そうなると列車運行の安全確保にも大きな支障が出ます。元々が高価な車両なので予備車もいません。そこで電源エンジンは6両分もの電気の供給は必要なく4両分でも良いから、信頼性を向上させたい。そこで過給器を外した電源エンジンをキヤ191に搭載したのです。

 流石に今は過給器の信頼性もかなり向上したので、ダウンサイジングターボ等も開発されております。


 それからもう一つ、他の気動車に見られない特徴ですが、空気圧縮機(コンプレッサー)が独特でした。一般的に気動車は走行用エンジンのそばに空気圧縮機が付いており、Vベルトやギヤでエンジンの回転を空気圧縮機に伝えて駆動しています。
 ところがこのキヤ191系はそんな構造にはなっていないのです。どちらかというとブルートレイン用の客車によく似た方式をとっていたのです。空気圧縮機はキヤ190の方だけにしか付いていなかったと思われます。(確かそうだったように記憶している)
搭載していた空気圧縮機の形式はTC−1000形というもので、気動車ではキヤ191系しか採用されていませんでしたが、ある有名な車両に採用されていた空気圧縮機でした。
 その有名な車両とは、0系新幹線でした。
 そしてこのTC−1000形をどのように駆動していたかと言いますと、電源エンジンで発電した交流で空気圧縮機の電動機を回転させて、圧縮機を駆動させていたのです。
 これは気動車でこんな方式を採用した事例は無く、ブルートレイン用の客車と同じです。ちなみに24系25形の場合はカニ24で発電した交流をオハネフ25に搭載した空気圧縮機の電動機を回転させて圧縮機を駆動させます。
何故キヤ191系はこれまでの気動車の空気圧縮機の駆動方式を捨ててブルートレインと同じシステムを採用したのか? 
 これも答えは「信頼性」なのです。
 解説しますと、これまでの気動車の空気圧縮機の駆動方式は、走行用エンジンから補機駆動軸などを使ってエンジンの回転を使わせてもらっていました。空気圧縮機だけではなく充電発電機も同じです。一件無駄のないシステムのように思えますが、エンジンからすれば負荷でもあるわけです。また空気圧縮機からすると、Vベルトやギヤでエンジンの回転力をもらっているために空気圧縮機は常時稼働している状態です。
 電車の様に稼働と停止の状態に分かれているのではありません。そのため電車などの圧縮機と比較して気動車の圧縮機のピストンやシリンダーの摩耗が激しいのです。
 つまりこれらは故障の要因でもあるのです。
 そこでこの問題の解決を図るため、設計時で空気圧縮機のシステムを全面的に見直したのです。キヤ191系は2両ユニットの固定編成であるため、このユニット全体の圧縮空気の必要容量を調べると、空気バネ、ブレーキ、トイレ洗面所の給排水、運転席のワイパーぐらいしか圧縮空気を使わないのです。また旅客輸送用の車輌ではないので、圧縮空気を大量に消費する自動ドアは採用されていません。
 それなら各エンジンに空気圧縮機を付ける必要は無く、ユニットで1台という電車並みに出来ます。
 2両編成の電車なら容量的にC−1000形空気圧縮機を搭載しますが、これは設計が古くて場所をとります。電車と比較して床下機器がぎっしりの気動車では搭載が困難です。

フォト

これがC−1000形空気圧縮機。写真は近鉄12200系の写真ですが、国鉄の113系、115系、南海電鉄が採用している空気圧縮機ですが、写真の通り場所をとりますので、最近は容量は同じでも、もっと小型のものが採用されています。


 在来線電車用のC−1000形空気圧縮機は場所をとるので、同じ容量で場所をとらない0系新幹線のTC−1000形空気圧縮機を採用したのです。電源エンジンに余裕があったことで電源エンジンから交流を給電することになったのですが、このTC−1000形の電動機は交流駆動だったことも幸いしました。
 全ては信頼性のためということで、これまでの気動車のシステムを捨てたわけですが、残念ながらこの新たなシステムはこの後に出てくるキハ66,67系やキハ183系などには採用されませんでしたし、JR化後の気動車にもこのキヤ191系のシステムは採用されていません。
 電車に近い燃料電池車がこのシステムに近いと思います。

 運転席に座らせてもらいましたが、機器配置はキハ65と同じでした。当時の気動車特急でこれほどの高運転台はキハ183ぐらいでしたから、運転士はこの高運転台に慣れることが必要だったでしょう。
 高運転台の場合、地面やまくら木にある停止位置目標に停止位置を合わせるのが大変ですから。

 この車両は四国では扱いやすかったと思います。キハ65やキハ181系が既にいたのですから。むしろ秋田に配属されたキヤ191ー2の編成は大変だったと思います。低温下での始動性が大変悪いDML30系のエンジンをメンテナンスしていたのですから。
 同時に北海道に貸し出ししていたのですから、冬期間はエンジン冷却水凍結を防ぐためにエンジンをアイドリング回転のままにして一夜を超したと思います。
 ただ、この車両が北海道に貸し出しされたことで、キハ183系の導入の足がかりにもなったと考えられますから、この形式の果たした役割は大きかったと思います。

 私が運転席に座ったキヤ191−3の編成はその後、名古屋から小郡に転属し、JR化後も長い事活躍したようです。

 こんな珍しい車両こそ、京都の博物館に保存すべきだと思うのですが、この会社にはそんな発想もないのでしょうね。



 さて、次回は再びキハ58系の話に戻り、�眈庄薪晶蠅竜濤圓隆靄槓埓�について書いてみようと思います。


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