DMH17系エンジン:国鉄気動車を支えた心臓部
DMH17系エンジンは、
日本国有鉄道(国鉄)の
気動車および
ディーゼル機関車に搭載された、
直列8気筒、副
燃焼室式の
ディーゼルエンジンです。名称の由来は、DMがディーゼルモーター、Hが8気筒(アルファベットの8番目)、17が総
排気量17
リットルを示しています。
1951年(昭和26年)から
1960年代末にかけて、国鉄の
気動車用標準エンジンとして広く採用され、全国各地で活躍しました。
概要
基本設計は太平洋戦争前に行われたもので、当時の技術水準からすると、重量の割に出力は高くありませんでした。
燃費や
熱効率、
冷間始動性も現代のエンジンと比べると劣ります。しかし、DMH17系を基軸とした
標準化が優先的に進められたこと、そしてDMH17系に代わる軽量かつ高効率な大出力エンジンが、DMF13系(2代目)が登場するまで実用化されなかったことから、一般形から特急形に至るまで、DMH17系を搭載した
気動車が長期間にわたって大量に増備されることになりました。同時期に製造された
私鉄向け
気動車にも搭載された事例もあります。
国鉄分割民営化後は、
JR旅客各社に継承されましたが、本州の3社では、
カミンズ、
小松製作所、新潟鐵工所製の新型エンジンへの換装が進められました。また、車両自体の老朽化による廃車も進んでいます。
私鉄に譲渡された車両や、
私鉄が独自に発注した車両でも、廃車や新型エンジンへの交換が進み、DMH17系エンジン搭載車は減少しつつあります。しかし、
小湊鉄道キハ200形
気動車は、2024年現在でも全車がDMH17系エンジンを搭載しており、貴重な存在となっています。特に縦型エンジンの独特なサウンド(三連符を刻む空気
圧縮機、特徴的な軽みのあるアイドル音、加速時の噴射音など)は、
鉄道ファンにとって特別な魅力を持っています。
歴史
DMH17系エンジンのルーツは、
1932年(昭和7年)に
鉄道省と民間メーカーが協力して設計した、定格100
馬力の6気筒
ガソリンエンジン「GMF13形エンジン」です。このエンジンをベースに8気筒化したものが、キハ42000形用の150
馬力ガソリンエンジン「GMH17形エンジン」(
1935年(昭和10年))です。
当時、
ディーゼルエンジンの経済性が認識され、
鉄道省でも
1935年頃から
気動車用
ディーゼルエンジンの開発が試みられました。GMF13形・GMH17形エンジンと同等のスペックを持つ
ディーゼルエンジンの開発が計画され、新潟鐵工所、
池貝製作所、振興造機、
ダイハツ工業、三菱造船の各社が競作を行いました。各社のエンジンはほぼ同クラスの性能・サイズでしたが、
燃焼室構造などに差異があり、
部品の互換性はありませんでした。試作エンジンは、当時の標準的な機械式
気動車に搭載され、試験が繰り返されました。
この結果を基に、
鉄道省と各車両メーカーによる共同の基本設計が進められ、
1941年(昭和16年)に完了しましたが、太平洋戦争の開戦と燃料事情の悪化により、量産化・実用化開発は中断されました。
終戦後、
気動車用として早急に実用化できる高速
ディーゼルエンジンが求められたため、旧式ではあるものの、基本設計や部分試作が済んでおり、資料や試作
部品も残存していたこの
直列8気筒エンジンが、再度実用化開発の対象となりました。しかし、第二次世界大戦中の技術進歩から取り残されたため、開発再開の時点ですでに旧式化していました。例えば、
1955年(昭和30年)に東急車輛製造が
台湾鉄路管理局向けに製造したDR2500型
気動車には、
カミンズ製エンジンが搭載されており、DMH17形よりも少ない
排気量ながら、高回転化と過給により出力は2倍となっていました。
1950年(昭和25年)から本格的に量産に向けた改良設計・製作が再開され、
1951年(昭和26年)2月にDMH17形エンジンが完成しました。初めてこのエンジンを搭載したのは、元ガソリンカーのエンジン換装車であるキハ42013です。続いて、これを6気筒に縮小したDMF13形エンジン(初代)も作られました。
当初は縦型シリンダーで定格出力は150
馬力でしたが、適宜改良され、
1958年(昭和33年)までに180
馬力まで向上しました。しかし、エンジンの天地寸法が大きいうえ、客室内に
シリンダーヘッド点検用の蓋を設けなければならず、低床化と騒音・油臭対策が必要となるキハ80系の開発にあたり、横型(水平シリンダー形)に再設計されました。それが
1960年(昭和35年)開発のDMH17H形で、型式名末尾の「H」は水平(Horizontal)を意味します。以後
1971年(昭和46年)までの約10年間、国鉄
気動車の標準型エンジンとして大量に製作されました。
DMH17系エンジンは
1952年(昭和27年)以降、
私鉄が導入した
気動車にも広く採用されたほか、
気動車や
客車のサービス電源用
発電エンジン、DD11形のような小型機関車、動力が必要な事業用
貨車などにも搭載されました。
完全な新製車両でこの系列のエンジンを搭載して製造された最後の事例は、日本国内向けが
1977年(昭和52年)製の
小湊鉄道キハ200形
気動車の最終増備車2両、日本国外向けが1982年(昭和57年)製の
インドネシア国鉄MCW302形
気動車で、前者はDMH17Cを、後者はDMH17Hをそれぞれ搭載していました。
2021年(令和3年)10月現在でも、ごく少数が現役の
気動車用エンジンとして実働しています。
主な改良点
DMH17系エンジンには、様々な改良が加えられた派生形が存在します。以下に主なものを紹介します。
DMH17:当初の量産型。150馬力。
DMH17A:電気式
気動車向け。160
馬力。
DMH17B:液圧式気動車向け。170馬力。
DMH17B1:180
馬力に強化。
DMH17BX:180馬力に強化。
DMH17C:180
馬力に強化。
DMH17C-G:発電セット用。
DMH17S:小型機関車用、過給器付き。
DMH17S-G:DMH17Sの発電セット用。
DMH17SB:小型機関車用、過給器および吸気冷却器付き、300
馬力。
DMH17H:横型。
DMH17H-G:
発電セット用。
主な搭載車種
DMH17系エンジンは、多岐にわたる車両に搭載されました。国鉄・
JRの
気動車だけでなく、
私鉄の
気動車や機関車にも採用されています。
国鉄・JR
キハ07形
キハ10系
キハ20系
キハ35系
キハ55系
キハ58系
キハ80系
DD11形
私鉄
小湊鉄道キハ200形
関東
鉄道キハ800形
名古屋鉄道キハ8000系
富士急行キハ58形
まとめ
DMH17系エンジンは、
日本の気動車史において重要な役割を果たしたエンジンです。その独特なサウンドは、今も多くの
鉄道ファンを魅了し続けています。