【エンジン音を響かせながら発車！】道南いさりび鉄道 キハ40 1807 「国鉄首都圏色」 函館行き

Описание: 国鉄キハ40系気動車（こくてつキハ40けいきどうしゃ）は、1977年から1982年にかけて日本国有鉄道（国鉄）が導入した気動車。

キハ40系の呼称は国鉄の車両称号基準規程に則った制式のものではなく、同一の設計方針に基づき製造された気動車の形式を便宜的に総称したもので、キハ40形・キハ47形・キハ48形の3形式およびこれらの改造等による派生形式からなる。

1977年から1982年にかけて計888両が製造され、日本全国各地に投入された。キハ45系、キハ66系の設計を基にしている。
本系列は客用の片引戸を車端部2か所に設置した両運転台のキハ40形と、それを片運転台としたキハ48形、都市近郊向けに両引戸を車体中央に寄せて2か所に設置した片運転台のキハ47形の3形式が導入され、運用線区の気候に応じた酷寒地用、寒地用、暖地用の仕様の違いとトイレの有無によって下表のとおり計13車種が設定される。なお、本系列より、北海道向け車両もそれまでの気動車のように別形式とせず、同一形式内での番台区分とした。

在来の一般形気動車に比し、客室設備の改善や走行機器の刷新などが図られた一方、エンジン出力は増加したものの、車体の大型化や新装備の追加などで重量も増加したため動力性能は若干の向上に留まったほか、設計当時すでに経年の進んだ急行形気動車の普通列車への転用が並行して計画されており、勾配線区用の強力形は導入されなかった。
国鉄分割民営化後は、事故廃車となった1両を除く887両がJR旅客各社へ継承されて使用線区に応じた種々の改造が実施され、多数の番台区分が生じた。また、余剰車が出始めた1990年代以降は観光列車やジョイフルトレインにも改造されている。2000年代後半以降は新形気動車への置き換えやローカル線の廃止に伴って廃車が始まり、東海旅客鉄道（JR東海）では2016年に全廃となった。それ以外のJR各社も置き換えを進めており、一部の車両は私鉄・第三セクター会社や日本国外へ譲渡されている。

構造
1974年に開発されたキハ66系をベースにしており、車体や制御回路、変速機、ブレーキ方式などの基本構造は同系を踏襲しているが、搭載機関は、同系で採用された180度V型12気筒と基本設計を共通化しつつ、直列6気筒として出力を半分に落とし、当時の国鉄の技術力・予算に見合った設計としている。また、国鉄時代には全国で大規模な車両の配置転換を行っていたことから、暖房やラジエーターなど酷寒地向けを基本として設計された箇所が多い。

車体
車体は全長21300 mm、車体長20800 mmの、既存の急行形気動車同等の大型のもので、車体断面は幅を2900 mm（外板厚を含まない）として下部をR1500 mmで内側に絞り込み、上部はR250 mmでR5000 mmの屋根へつなげたもので、車体設計標準化の一環としてその後の車両もこれを基本とすることとされていた。
台枠は基本的にはキハ45系と同様の構造で、本系列では中梁を車体端から、枕梁から車両内側寄り2本目の横梁まで通しているほか、横梁のうちエンジン上部の2本は構造を強化したエンジン吊梁としている。
鋼体は軽量形鋼とプレス加工材を基本に溶接組立としたもので、外板を含む側鋼体をR250 mmの下屋根部まで上方へ延ばしてR5000 mmの屋根鋼体に接続した、いわゆる長柱・張上げ屋根構造となっている。この構造は10系客車の設計をもとにキハ55・20系から採用されたもので、キハ58系では雨樋を下屋根上部に設置して外観上も張上げ屋根としたが、キハ65形では機械洗浄時のこの部分の洗い残しを無くすために再度雨樋位置を下げており、本系列においても同様に雨樋は下屋根下端（側面垂直部上端）から34 mm上方の位置に設けられている。なお、運転室寄りの側面に設けられた雨樋縦管は、酷寒地向けと1978年度2次債務車までの寒地向けでは凍結による破損時の交換を容易とするため車体外側に、その他の車両では車体内部に設置されている。また、屋根のトイレ用水タンクを搭載している箇所は一般部より180 mm低く、車体中心線から左右に20/1000の勾配をつけた平屋根構造で、室内も平天井となっている。
酷寒地や海岸沿いでの使用を考慮し外板、屋根板、床板には当時の鋼製車両標準の車両用耐候性高張力鋼板（SPA）を用いて耐久性を向上させている。板厚は例えば同じSPAを使用した201系電車と比較すると、外板厚が2.3 mmに対して国鉄気動車標準の1.6 mm、屋根板厚は1.6 mmに対して1.2 mmと薄く、台枠と外板の接続は、201系電車では外板下部と台枠上端部とで突合せて連続溶接として水の侵入を防ぐ構造としていたが、本形式では従来通りの台枠と外板を重ねてスポット溶接した構造としている。車体塗装は警戒色による安全確保と塗装工程の短縮および人工の節約を目的とした朱色5号の単色塗りとし、屋根および屋根上機器類はねずみ色1号、前頭部スカートは灰色1号、ステップおよびスノープラウは黒色となっている。
床構造は、キハ66系の、台枠上に張ったSPAの波板の上にエポキシ樹脂系床詰物材を流し込んで塩化ビニール系床仕上げ材を貼って厚さを45 mmとした構造から、1972年の北陸トンネル火災事故を受けて1973年より導入された24系客車以降の標準となり、50系客車や1976年度本予算以降の12系客車等にも採用された防火構造に変更となった。これは、台枠上に張った1.2 mm厚SPAの波板の上に根太を流して間にグラスウールの断熱材を詰め、その上に3 mmもしくは4 mm厚アルミ合金の床板と3 mm厚の塩化ビニール系床仕上げ材を貼ってトータルの厚さを70 mmとした構造であり、酷寒地・寒地・暖地向け各仕様とも共通となっている。
前頭部形状はキハ66系を踏襲した、踏切障害事故対策を強化したものである。キハ65形などと比較して運転席の位置を150 mm上げ、350 mm後方に移して運転席・助士席部の床面を他部より460 mm高いものとしたほか、台枠裾部から台枠上1240 mmの高さまで、正面幌柱から側面下降窓前部の側柱間にかけての前面外板を4.5 mm厚へ強化し、運転室側面の外板も一般部より厚い2.3 mmとし、前面床下に6 mm厚鋼板製のスカートをボルト止めしたもので、1974年10月にはキハ91形をこの前頭部に改造した車両を使用した衝突実験で検証が行われている。キハ66系と同じく、運転台窓は運転席からの視認性に配慮して曲面ガラスを用いて側面に回り込んだものとし、また、運転席が後方にずれた分、側面に固定窓を1箇所増設しているが、運転士の前方死角はキハ58系の約8.5 mからキハ181系と同等の約12 mとなっている。なお、キハ66系と比較して、尾灯とタイフォンの位置を上げるなど一部が変更されている。前照灯は前面窓上にRBS-24V形150/50 Wシールドビームが2灯、尾灯は在来形気動車よりも高い位置に40 Wのものが2灯、それぞれ左右に振り分けて設置され、貫通路直上には手動式の列車種別表示器が設けられている。
側窓は寒地形、暖地形は外はめ式のアルミ合金製2段式ユニット窓として工数を削減している。キハ40形・キハ48形の寒地形・準寒地形は幅1080 / 825 / 470 mm × 高さ923 mmの上段下降、下段上昇式のもの、キハ40形暖地形とキハ47形は113系1000番台などと同様の、幅1082 / 818 / 470 mm × 高さ866 mmの2段上昇式のもので、後者は前者と比べて四隅に丸みがついておらず、天地寸法が小さく、車体よりやや奥まっている。また、酷寒地形はキハ22形から採用された1段上昇式二重窓としており、幅930 / 473 mm × 高さ680 mmで、キハ23形や711系と同様のアルミ枠の外窓に、心材に木を用いたFRP製窓枠による内窓を組み合わせた構造とし、冬季の車内保温を図っている。

機関
従来のDMH17系機関に代えてDMF15HSA形（連続定格出力220 PS / 1600 rpm、連続定格出力時燃料消費率185 g/PS/h、最大出力250 PS/2000 rpm）を搭載する。この機関は、1963年に試作されたDMF15HS形や、その改良型でキハ90 1に搭載されたDMF15HZA形をルーツとする直列6気筒水平シリンダーの予燃焼室式直列6気筒機関であり、これらDMF15系は、これを12気筒としたDML30系とも同一の系列となっている。 設計はキハ66系に搭載されたDML30HSH形をベースとして、その使用経験と、DMF15系の発電用機関であるDMF15HS-G形の使用経験を反映したものとなっている。1973年度に実施された「高過給ディーゼル旗艦の性能安定化の研究」に基づいた、DML30HSH形における従来のDML30HS系機関からの改良点は以下の通りであり、DMF15HSA形にもこれが反映されてクランクケース、クランクシャフト、カムシャフト等が新設計となった一方、ピストン、シリンダーヘッドやその他消耗品はDML30HSH形と極力互換性を持たせている。
ヘッドガスケットの吹抜け防止と組立作業性向上のため、3筒一体のシリンダーヘッドと鋼板積層構造ガスケットであったものを、DML61ZB形機関で実績のある、銅ガスケットを使用する1筒一体のものに変更。
シリンダーヘッドの熱亀裂防止のため、シリンダ排気口径を縮小してバルブ間隔を拡大し、ここを通る冷却水通路断面積を約2倍に拡大するとともに、これと爆発面との距離を縮小して冷却効率を向上。
上記2項目の変更に伴い、シリンダー間隔を拡大。
エンストの要因とされていた燃料制御装置の固渋や調整不良を排除するため、油圧サーボ機構に吸気抑制装置とオートタイマーを付加したものから、DMF31SB形で実績のある構造の簡単な電磁油圧制御の燃料制御装置とするとともに、吸気抑制装置を省略、オートタイマーを全自動から2段切替式とし、信頼性を向上。
エキゾーストマニホールドの傷入対策として、ベローズの形状と山数、材質を変更。
このほか、キハ65形のDML30HSD形から使用されたTB11形の改良形であるTB11B形排気タービン過給器を装備するほか、補機類はCW750D空気圧縮機、DM99AもしくはDM99B形4 kVA交流発電機などで、いずれも歯車駆動としてVベルトを廃している。機関支持方式は、キハ90系、キハ181系、キハ65形で採用された、機関振動の車体への伝達防止のため、機関の慣性軸上に配置された前後2点で支持してトルク反力を変速機と減速機間に設置した反力軸で直接台車に伝達する慣性支持方式から、キハ66系やDMH17H機関と同じく前端1点、液体変速機側2点で角形の防振ゴムを介して吊る方式となっている。
機関の吸気は、12系・14系客車の発電用機関やキハ66系と同様に、できるだけ清浄な空気を吸入するために車体側面に設置した機関吸気口から吸気する方式としているが、酷寒地向け、寒地向け車両は冬季における吸気口ルーバーの氷雪による目詰まりを防止するため、機関上部に冬季用の吸気口を設け、手動で切替える構造となっている。吸気した空気は遠心式空気清浄器と油浴式の空気清浄器を経由して機関に供給され、排気は機関から排気たわみ管、第1消音器、排気たわみ管、第2消音器の順で運転室助士席側背面の煙突に至っている。

ウィキペディアより
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