ディーゼル機関車
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ディーゼル機関車（ディーゼルきかんしゃ）は、ディーゼルエンジンを動力源とする機関車の事である。DL（Diesel Locomotive）とも呼ばれる。
過去にはディーゼルエンジンと同じ内燃機関であるガソリンエンジンを使用した機関車も存在していたため、内燃機関を動力源とする機関車を一括して内燃機関車（ないねんきかんしゃ）と呼んでいたが、現在は日本ではガソリン機関車は用いられていないため、日本の内燃機関車はすべてディーゼル機関車となっており、内燃機関車よりもディーゼル機関車の呼称のほうが一般に定着している（日本では実用化していないが、ガスタービンエンジンを用いた内燃機関車を実用化した国もある）。
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[編集] 機構
内燃機関により動力を取り出し、動力伝達装置を介して動力を車軸（動輪）へ伝達し、車輪を回転させて駆動する。動力伝達方式には機械式・電気式・液体式の3種類がある。
動力伝達方式の詳細については、「気動車・ディーゼル機関車の動力伝達方式」を参照されたい。
[編集] 歴史
[編集] 世界的な歴史
ディーゼルエンジンは1897年、ドイツで発明されている。またディーゼルエンジン以外の内燃機関は電気機関車よりも早く、19世紀半ばごろに開発されている。しかし、内燃機関は蒸気機関や電気モーターと異なり、回転数に比例して出力が増大する特性があるため、発進からの加速時に最大の出力を必要とする鉄道車両に内燃機関を用いる場合、トルクを増大させる装置を別に必要とする。これが枷となり、鉄道車両への導入には長い年月を要した。
世界で初めてディーゼルエンジンを鉄道車両用に用いたのもやはりドイツで、1912年、プロイセン州州営鉄道向けに最初のディーゼル機関車が製作されている。これはディーゼル＝ズルツァー＝クローゼ式熱機関車（Diesel-Sulzer-Klose-Thermolokomotive）と呼ばれ、ディーゼルエンジンと動輪軸を直結して駆動させる方式であったが使い物にならず、起動には空気圧縮機を使用することとなった。牽引力や速度も思うような成果が出せず、クランクシャフトやシリンダーの破損が相次ぎ、エンジンが凄まじい轟音を発した事から苦情も大きく、1914年廃車され失敗に終わった。1924年にはロシア鉄道向けに大型機のGe-1形が製造され、これは現存する最古のディーゼル機関車である（サンクトペテルブルクの鉄道博物館で静態保存）。1929年、ディーゼルエンジンを動力としてコンプレッサーで圧縮空気を作り、その空気を使いシリンダ・主連棒・連結棒で車輪を駆動する方式の機関車（すなわち、蒸気機関車の蒸気の代わりに圧縮空気を用いたもの）がドイツ国鉄向けに製造され、V3201という形式を与えられたが、本格的な実用化には至らなかった。また、蒸気機関車は発進時のトルクは高いが、経済性はディーゼル機関車の方が優れているため、両者の長所を生かすべく、蒸気機関とディーゼルエンジンを搭載したキトソン＝スティル蒸気ディーゼル機関車（Kitson-Still Steam-Diesel Locomotive）も製造されたが、ボイラーなどに問題が多く使い物にならなかった。
その後、機械式・電気式・液体式の動力伝達機構の開発が進められ、これにより1930年代からドイツや米国などで本格的に実用化された。1950～60年代以降は2,000PS級のエンジンを搭載した機関車が多数製造されるようになり、幹線での列車牽引に多く使用されるようになった。
現在、先進国・発展途上国の別を問わず、世界各国の非電化路線で用いられている内燃機関車の多くはディーゼル機関車である。国によっては5,000PSを超える出力を持つ機関車もある。動力伝達機構としては、運転や保守が容易で伝達効率の良い電気式が主流である。形態としては、片側だけに運転室があるものが多い。
近年、環境問題（機関車からの排気ガスによる大気汚染・酸性雨・地球温暖化など）の高まりと共に、従来、環境負荷の少ないとされてきた鉄道車両にもエネルギー効率の向上が求められつつある。発電機、電動機の交流化、コンピューター制御の大幅な採用等、技術革新の成果を取り入れて改良が進められつつある。[1]
[編集] 日本での歴史と現状
日本でディーゼル機関車が初めて使用されたのは1927年であったが、それ以前にもガソリン・灯油などの燃料を用いた内燃機関車は一部で用いられた実績があった。しかしこの時代は出力や信頼性で劣る傾向があり、本格的に蒸気機関車を置き換えるまでには至らなかった。
本格的に導入が始まるのは戦後になってからで、国鉄ではDD50形（1953年）がその契機となる。その後に様々な機関車が国鉄で開発された中、大量増備に至ったものには、入換え用のDD13形（1958年～1967年、398両）やDE10形（1966年～1978年、708両）、本線用のDD51形（1962年～1978年、649両）がある。
しかし、1980年代以降、電化の進展や機関車による客車列車・貨物列車の削減、初期に製作された車両の老朽で、日本におけるディーゼル機関車の稼働台数は減少傾向にある。
形態としては、外国と異なり、貨車の入れ替えなど、運転方向の切り替えに便利な凸型であるが、一部には箱型もある。特殊用途のものを除いて、両側に運転室がある。
詳細は日本のディーゼル機関車史を参照。
[編集] 日本における主なディーゼル機関車の形式
特記しないものは、日本国有鉄道（国鉄）～JRに所属する（した）車両である。
[編集] 液体式
ディーゼルエンジンの出力をトルクコンバータと遊星歯車を介して変速し、動輪に伝えることで駆動力を得る機関車。
[編集] 電気式
ディーゼルエレクトリック方式と呼ばれる、ディーゼルエンジンで発電機を回すことで電力を得、モーターで駆動する機関車。自前の発電所を積んだ電気機関車とも言える。
当初は出力制御が他の形式より簡便だったことから採用されたが、日本では、液体式の技術が向上したこと、車両自体の大型化が限度があり、発電機自体の重量が問題となったで採用されなくなった。しかし近年のDD51形の置き換えでは、半導体技術が発展したことと、大容量液体式変速機の開発が難しいことから、再び電気式の採用となった。
- DC11
- DD10
- DD12
- DD41→DD90
- DD50
- DF40→DF91（2代目）
- DF41→DF92
- DF50
- DF90
- DF91（初代）
- DF200
- DBR600
- DE601（太平洋石炭販売輸送）
- D-301（富士製鉄室蘭工場）
[編集] 機械式
マニュアルトランスミッションの自動車同様、ディーゼルエンジンの出力をクラッチで断続し、ギアボックスの歯車の組み合わせを変え、必要な駆動力を得る機関車。
[編集] ディーゼル機関車の登場する作品
イギリスの低学年の児童向け絵本シリーズ「汽車のえほん」には、当初蒸気機関車を脅かす悪役としてディーゼル機関車が登場する。当時のディーゼル機関車は低性能で信頼性が低い事を「性格が悪い」と表現したようである。しかしその後、高性能のディーゼル機関車が開発されるようになり、ディーゼル機関車を一概に悪役と見なす事はできなくなり、映像化テレビシリーズ「きかんしゃトーマス」では、ついに蒸気機関車とディーゼル機関車の和解が描かれるようになる。
[編集] 関連項目
 | この「ディーゼル機関車」は鉄道に関連した書きかけの項目です。この記事を加筆・訂正などして下さる協力者を求めています（P:鉄道/PJ鉄道）。 |
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