2019/07/03 【鉄道】鉄道車両 | パムのてきとーブログ

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鉄道車両(てつどうしゃりょう)は線路またはそれに準じる軌道の上を走行する車両である。


定義

鉄道車両は、線路またはそれに準じる軌道の上を走行し、鉄道の列車を運行するために用いられる車両である。
国によって鉄道に関連する法規は異なっているため、鉄道車両の厳密な定義は不可能である。
また、法規による規定と一般的、技術的な概念とが異なる場合もある。
日本における例では、
本線上を列車として走行することのないモーターカーや貨車移動機といった作業用の車両などは、
法規上の正式な鉄道車両に分類されていないことも多い。
日本の法規上は、線路閉鎖の手続きをしてからでなければ本線を走行できない保線車両は、鉄道車両と認められていない。

本項目では、一般に公開されて旅客や貨物の輸送を行う鉄道で用いられている鉄道車両について説明する。

はい。
「パム」を含めてこの「鉄道車両」が好きな「鉄ヲタ」が沢山いますwww

「国鉄」時代の「鉄道車両」は、
 ・「植民地」への「国鉄同系車」の投入(台湾・樺太 等/9600型・C58・D51 他)
 ・「日露戦争」による私鉄買収
    (日本鉄道[東北本線・高崎線・常磐線・埼京線(一部)・山手線(一部)]
     /山陽鉄道[山陽本線・播但線・美祢線(一部)・予讃本線(一部)・土讃本線(一部)] 他)
 ・「第二次世界大戦」による私鉄買収(南武鉄道[南武線]/南海鉄道 山手線[阪和線] 他)
 ・「第二次世界大戦」による「国鉄車両」の輸出
    (中国・タイ・英領インド[ミャンマー] 等/9600型・C56・C58・D50・キハ07系・32系客車 他)
 ・「日本本土空襲」による私鉄各社で被災した「鉄道車両」対策の為の「国鉄車両」投入
    (東武鉄道・東京急行電鉄[小田急電鉄・相模鉄道]・近畿日本鉄道[南海電気鉄道]・山陽電気鉄道 他/63系 他)
 ・戦後の「国鉄」における政治家/労働組合等の影響による「車両」開発の遅れ
    (103系・113系・115系・415系・165系・485系・0系[新幹線]・キハ58系・EF65・DD51 他)
 ・戦前~戦後に中小私鉄/臨海鉄道が投入した「国鉄同系車」(キハ11系・キハ20系・DD13・DE10・9600型・C11 他)
 ・JR化後にJR各社が実施した「国鉄車両」の更新工事
などなどがあり、同じ1つの編成でも、1両毎にバリエーションが違っている事が一般的でした。

これが、「国鉄車両」の魅力にもなっていました。


車種による分類

鉄道車両は、動力の有無、搭載するのが旅客か貨物か、動力の配置の仕方などで様々に分類される。
まず大きく分けると旅客車、機関車、貨車の3つに分類することができる。
日本標準商品分類でも車両(軌条上を走行するもの)は
 機関車(分類番号461)、
 旅客車(分類番号462)、
 貨物車(分類番号463)
に分類される(このほか分類番号468以下に車両部品がある)。
また、これ以外に事業用車を分類することもある。

なお、車種以外に用途や設備により分類することができるが、
これについてはそれぞれ旅客車・機関車・貨車・事業用車を参照。

基本的な分類は、この3種類です。


旅客車

詳細は「旅客車」を参照
 https://00m.in/Tx4PZ

旅客車は、鉄道車両のうち主に乗客を乗せるための車両である。
動力を有している車両と有していない車両がある。
どちらの車両でも、接客のための設備はおおむね共通した構造を有している。
動力集中方式に分類される旅客車として客車が、動力分散方式に分類される旅客車として電車と気動車が存在する。

郵便物を輸送する郵便車や、乗客の手荷物を輸送する鉄道手荷物輸送(チッキ)において荷物を搭載するための荷物車も、
一般に旅客車として分類されている。

一般的に「乗客を乗せる車両」が「旅客車」です。
ただし「例外」として「郵便車」「荷物車」も「旅客車」に入ります。


電車

詳細は「電車」を参照
 https://00m.in/xX1Gr

電車は、動力分散方式の旅客車のうち、電力によってモーターを回して走行する車両である。
モーターによって走行する動力車(電動車)と、
自力では走行できずに電動車に牽引・推進されることで走行する付随車が存在する。
搭載している電池の電力によって走行する方式も電車であるが、
架線や第三軌条など線路に設置された給電設備から電力の供給を受けて走行することが一般的である。
一方、搭載している熱機関によって発電してその電力でモーターを駆動する方式は、気動車に分類されている。

効率の良い発電所において電気エネルギーを発生させて、それを外部から受け取って走行することのできる電車は、
走行エネルギーのもととなる燃料や重く効率の低い原動機を搭載しなければならないその他の方式の車両に比べて
重量当たりの性能が高く効率が良い。
一方で、線路に沿って電力を送るための変電所や架線・送電線を整備しなければならず、これに費用がかかる。
こうしたことから、輸送量が多く列車本数が多い線において電気運転方式が有利となる。
また電車列車は動力のある車輪(動輪)の割合が高いため加速度を大きくでき、
機関車のように特に重量の集中する車両がないことから線路への負担が軽く、
折り返しや列車の分割・併合の利便性が高いなどの利点がある。
一方で、各車両に動力があることから騒音や振動など乗り心地面で不利で、
動力装置の数が増えることから費用的にも不利といった欠点がある。

もともと電車は乗り心地の難点から長距離運転には向かないとされてきたが、
技術革新の結果長距離列車においても用いられるようになってきている。
都市交通では世界的に電車の普及が著しく、特に路面電車や地下鉄で用いられる車両はほとんどが電車である。
一方、長距離でも広く電車が普及しているのが日本の鉄道の特徴であるとされている。
また、
 モノレール、
 案内軌条式鉄道(新交通システム)、
 トロリーバス、
 索道(ロープウェイ)、
 鋼索鉄道(ケーブルカー)、
 磁気浮上式鉄道
なども多くは電車の範疇に含まれる。

日本語では、列車のことすべてを「電車」と呼ぶことがある。

日本では「特急」「急行」「夜行」などにも「電車」が投入されています。
かつては、「特急」「急行」は、12両以上の編成で走っていて、
グリーン車が2両連結されていたり、食堂車やビュッフェ車が連結されているのが一般的でした。

それが、JR化後は、「特急」「急行」も3両編成とか6~7両編成が多くなり、9両編成で「長編成」とされるようになりました。
食堂車もビュッフェ車もなくなり、グリーン車も1両あるか「半室グリーン車」があるかどうかの状況です。

今や、「長距離」を走る「電車」も少なくなって行きましたね。


気動車

詳細は「気動車」を参照
 https://00m.in/NzCJ6

気動車とは、旅客車・貨車・事業用車に熱機関を搭載してその動力により走行する車両である。
外燃機関である蒸気機関を動力とする車両は蒸気動車と呼ばれ、
それ以外の内燃機関で走行する気動車を区別する時は内燃動車と称する。
内燃動車において用いられる機関としてはディーゼルエンジン、ガソリンエンジン、ガスタービンエンジンなどがある。
現代では一般的には、大出力を容易に得られ燃費のよいディーゼルエンジンが気動車の原動機として用いられている。
ディーゼルエンジンを用いた気動車のことをしばしばディーゼル動車あるいはディーゼルカーと呼ぶ。

内燃機関を動力とする場合は通常、エンジンで直接車輪を駆動することはできず、何らかの方法で変速する必要がある。
機械的な変速機を使う場合を機械式、
トルクコンバータを使う場合を液体式、
一旦発電して電力でモーターを駆動する場合を電気式という。
ただしガスタービン動車の場合、低速でも充分なトルクがあることから変速機を介しない場合がある。

気動車においても動力車と付随車が存在する。
高出力の機関を少数の車両に配置して残りの車両を付随車にする方式(「集中式」および「分散集中式」)と、
低出力の機関をすべての車両に分散配置する方式(「完全分散式」)とがある。
一般に、高出力機関を少数車両に配置する方式が、車両の重量や新製・保守費用などの点で優れている。
しかし、短い編成で運転する場合や列車の分割・併合を行う場合の都合や、
機関を搭載していない車両における冷暖房の問題などから、世界的に各車両に分散する方式が主流となっている。

気動車は、電車と比較した場合、変速機やエンジンの機構が複雑で経費が嵩む。
また、電車が動力の変換装置を持っているだけなのに対して、燃料自体を搭載してその動力への変換を行うことから、
重量が大きくなり重量あたりの性能で劣っている。
一方で地上側に電力を供給する膨大な設備を設置する必要がないというメリットがあるため、
地方の閑散路線などでの運行には、電車より気動車の方がコスト面で適している。

日本では、電化されていない区間の「特急」「急行」には、この「気動車」が投入されていました。
かつては、この「気動車」の「特急」「急行」も長距離を走っており、グリーン車や食堂車が連結されていました。
12両以上の編成も一般的でした。

それがJR化後は、「特急」「急行」とも1両編成の列車まで登場する状況になったのです。
※「急行」の1両編成は国鉄時代にも存在してはいました。

「電車」と同様、「気動車」も「長距離」を走らなくなりましたね。


客車

詳細は「客車」を参照
 https://00m.in/2LrJC

客車という言葉は、広い意味では旅客車という意味を表すこともあるが、
狭い意味では動力集中方式における旅客車を指す。
この意味では、客車は自身に動力装置を持たず、他の車両(機関車)に牽引・推進してもらって走行する、
主に旅客を乗せるための車両である。
動力装置は搭載していないが、ブレーキについては鉄道の草創期の旧式な車両を除けば装備している。
機関車により推進して運転する時に用いるための運転台を備えている車両もある。
また、車内の照明や空調に用いるための電力を供給する発電機を搭載していることもあり、
安全に走行して旅客に快適な旅を提供するために、必要な様々な機械類が搭載されている。

客車は、動力装置を搭載していないため製造・保守の経費が安く、
また車内に対する騒音・振動などの面で電車や気動車に比べて有利である。
一方で、動力集中方式となるため加減速度や機動性の点では不利となる。
このため長距離を走行し停車駅が少なく、車内環境を重視するような、
長距離優等列車や特に夜行列車などにおいて用いられる。

日本では、「電車」「気動車」による置き換えが進むまでは、「長距離列車」は「客車」が主流でした。
「客車」による「特急」では、展望車(1等車)、食堂車、4~6両ものグリーン車(2等車)/A寝台など、「豪華列車」もありました。

JR化後は、一旦サービスレベルが落ちていた「ブルートレイン」をグレードアップ改造し、
A個室寝台の「スイート」「ロイヤル」「ツインDX」「シングルDX」や、B個室寝台の「ソロ」「デュエット」「カルテット」、
そして、「食堂車」「ロビーカー」などなど、「豪華列車」が増えて行きました。

しかし、「夜行バス」「飛行機」との競争に負けて、今では「ブルートレイン」は全滅しました。
「客車」ももはや「過去のモノ」になろうとしています。


機関車

詳細は「機関車」を参照
 https://00m.in/93FWO

機関車は、動力集中方式の客車や貨車を推進・牽引して走行するための動力車である。
機関車自体には動力装置とそれを運転するための運転台のみがあるのが普通で、
旅客や貨物を搭載するための設備は備えていない。
また動力装置以外に、客車に対する暖房用の蒸気発生装置を搭載していたり、
客車の照明・空調用の電源装置を搭載していたりする。

機関車は、その動力方式でさらに蒸気機関車、電気機関車、内燃機関車の3つに大別できる。
それ以外にも1970年代にはアメリカと旧ソ連で、
M-497のようなジェットエンジンによる推力を利用するジェットエンジン機関車も試作されたことがあった。
ガスタービンで鉄輪を駆動するガスタービン機関車とは違い、排気推力を使うため、車輪は直接駆動しない。



蒸気機関車

詳細は「蒸気機関車」を参照
 https://00m.in/U96qO

蒸気機関車は、蒸気機関を原動力として走行する機関車である。
近代的な交通機関として鉄道が実用化された当初から用いられてきた機関車である。
燃料を燃やし、その熱によって蒸気を発生させて、蒸気機関を駆動する。
現実に存在したほとんどの蒸気機関車はレシプロ式で、
ピストンの往復運動をクランクで車輪の回転運動に変換して走行していた。
このほかに蒸気タービン式や、発電してモーターで走行するものなどがあった。

一般には燃料として石炭を用いるが、外燃機関であるため燃えるものであればほとんど何でも燃料として使用でき、
コークス、木材、重油、泥炭などが用いられることもある。
またサトウキビの生産が盛んな地方では、その絞りかすのバガスを燃料にしたり、
変わったものとしてスイスにはかつて、架線から電気を集電し、
その電力で電熱器により蒸気を作って走る電気式蒸気機関車が存在していた。
原子炉で蒸気を発生させて走行する機関車も設計されたが、実用化された例はない。

無火機関車は、鉱山や火薬工場などの火気を嫌う場所で用いられる特殊な蒸気機関車で、
外部に設置したボイラーからの蒸気の供給を受けて搭載している蒸気タンクに蓄積し、
タンクに蒸気が残っている間だけ自走できるものである。

蒸気機関車は、製作費が安く線路側の設備もあまり必要としないという長所がある。
しかし、操作や保守が難しく、熱効率が低く乗務員の労働環境が悪い、
煤煙が環境汚染を引き起こすといった様々な短所があり、
第二次世界大戦後各国で次第に他の機関車に置き換えられていった。
主に発展途上国を中心に運行を続けている蒸気機関車があるが、先進国においては保存鉄道で運行されている程度である。

最初は、「蒸気機関車」牽引による列車しかありませんでしたから、日本も各種の「蒸気機関車」がありました。
「旅客用」は3軸の「テンダー型」、「貨物用」は4軸の「テンダー型」、「小運転用」は3軸の「タンク型」が主流です。
福島県の板谷峠用に5軸の「タンク型」の「蒸気機関車」も開発されました。

しかし、戦後は急速に、「電気機関車」「ディーゼル機関車」「電車」「気動車」に置き換えられ、
日本ではもはや「観光列車」でしか走る事が無くなりました。


電気機関車

詳細は「電気機関車」を参照
 https://00m.in/0ITNJ

電気機関車は、電気でモーターを回して走行する機関車である。
電力は架線や第三軌条から集電して取り入れるのが一般的であるが、
蓄電池を搭載してその電力で走行する機関車も電気機関車に含まれる。
電車と同様の理由で、蓄電池式の電気機関車は少数である。
搭載している内燃機関により発電してその電力でモーターを回して走行する機関車は、一般に内燃機関車に分類されている。
また電化区間では集電して電気機関車として走行し、
非電化区間では搭載している内燃機関を起動してその発電した電力によって走行するという機関車も存在しており、
電気・内燃ハイブリッド機関車といえる。

電気機関車は、蒸気機関車に比べて効率がよく運転もしやすい。
また高速化・大出力化が容易である。
一方で電車と同じように膨大な地上設備を必要としている。
このため運転頻度が高い路線を中心に用いられている。
日本やヨーロッパ、ロシア、中華人民共和国では幹線網の電化が進んでいるので、電気機関車が広く用いられている。
一方、北アメリカやオーストラリアなどでは鉄道網があまり電化されておらず、ディーゼル機関車が主力となっている。

かつては、「客車」の普通列車も多数ありましたので「旅客用」の「電気機関車」も存在していました。
しかし、JR化後は、「電車」「気動車」に「客車」の普通列車が置き換えられて行ったのです。
唯一、残っていた「ブルートレイン」も今では全滅しました。

現在は、貨物列車用の「電気機関車」が殆どです。



内燃機関車
詳細は「ディーゼル機関車」および「ガスタービン機関車」を参照
 https://00m.in/zQjLG
 https://00m.in/7rOYF

内燃機関車は、内燃機関を動力源とする機関車の総称である。
実際には搭載されているエンジンの種類により、ディーゼル機関車、ガソリン機関車、ガスタービン機関車などがあり、
低燃費で大出力を発揮しやすいディーゼル機関車が、現代の鉄道において内燃機関車の主流となっている。
気動車と同様に、機械式、液体式、電気式などの各種の変速方式がある。

ディーゼル機関車は電気機関車と同様、蒸気機関車と比較して効率がよく運転しやすい。
また地上の電化設備を必要としていないが、電気機関車に比べて製作と保守に費用と手間が掛かる。
こうしたことから、あまり運行頻度が高くない路線を中心に用いられている。
電化されていない路線では、必然的に内燃機関車が用いられることになる。

日本の「内燃機関車」は「ディーゼル機関車」がほぼ全てです。
「ディーゼル機関車」は、「本線用」・「入換用」・「除雪用」に分けられます。

かつては、「電気機関車」同様、「客車」の普通列車に対応した「本線用」の「ディーゼル機関車」もありました。
「電気機関車」と同じく、今では「客車」の列車が壊滅しています。
また、「除雪用」の「ディーゼル機関車」も「除雪用機械(鉄道車両扱いではない)」に置き換わりつつあります。

現在は、「電気機関車」と同じく貨物列車用の「ディーゼル機関車」が殆どです。


貨車

詳細は「貨車」を参照
 https://00m.in/y5eMN

貨車は、貨物を搭載して輸送するための鉄道車両である。
大半の貨車は機関車によって牽引・推進されて移動する動力集中方式の車両であるが、
JR貨物M250系電車のように動力分散方式の貨車も開発されてきている。

搭載される貨物に応じて、様々な形態の貨車が開発されてきた。
かつては、貨車に直接貨物を積み込み・積み卸ろす輸送が行われていた。
しかし、鉄道以外の交通手段との間で手作業による積み替えが発生することや、
貨車の列車間での繋ぎ替え、入換作業に手間が掛かるといった問題があった。

これに対して、フォークリフトのような荷役機械が開発され、第二次世界大戦後から各国でコンテナ化の動きが始まった。
このためにコンテナを搭載する貨車としてコンテナ車が運用されるようになり、
その上に載せるコンテナを搭載する貨物に応じて開発するようになっている。

鉱山において鉱石を輸送する列車や、石油のように大量に消費される物資を輸送する列車については、
その目的に専用の石炭車・ホッパ車・タンク車などの貨車が開発されて使用されている。

かつての「貨車」は、出発駅から到着駅に到達するまで、複数の「貨物ヤード」で「入換」を繰り返しながら運んでいました。
しかし、国鉄時代から、コンテナ車への移行を進めており、今ではコンテナ車が主流になってます。
※コンテナ車で運べない貨物用のタンク車などは未だに現役です。

「鉄道」は「道路」と違って「渋滞」がありませんから、「鉄道」による貨物輸送は続くでしょう。


事業用車

詳細は「事業用車」を参照
 https://00m.in/WHHCQ

事業用車は、鉄道事業者が所有する車両のうち、直接営業目的に用いられない鉄道車両である。
保線作業や工事に用いたり、
事業者内部の業務に必要とされる物品を輸送したり、
試験や試作の目的で造られたりといった車両がある。

この「事業用車」はマニアックな車両ですwww
今だと、「牽引車」「試験車」「教習車」「検測車」「建築限界測定車」がまだまだ残っていますが、
道路事情が良くなってたりするなどの事情でかつて程需要も減った影響で減少しております。


参照元では、この後も続いているのですが、「パム」が興味ある分野ではありませんので、省略致します。