気動車のソースを表示

'''気動車'''（きどうしゃ）とは、人員・荷物もしくは貨物を積載する空間を有し、運転に必要な動力源として[[熱機関]]<!--（燃料電池を含む）-->を搭載して自走する[[鉄道車両]]である。
<!--[[日本語]]の「気動車」は、[[蒸気機関]]を搭載する[[蒸気動車]]に対しても、[[内燃機関]]を搭載する車両に対しても用いる。そのうち、内燃機関を動力とする車両を「内燃動車」と呼ぶが一般にはあまり使われていない。：「熱機関を搭載する車両」なのだから、蒸気機関、内燃機関を搭載する車両が「気動車」なのは自明ではないか？-->

現在の気動車は、動力として一般に内燃機関の中でも[[熱効率]]と安全性に優れる[[ディーゼルエンジン]]が用いられている。そのため、[[日本]]では「'''ディーゼル動車'''」または「'''ディーゼルカー'''」(Diesel Car, DC)、「'''汽車'''」 などとも呼ばれる。対して、欧州では[[動力分散方式]]の車両を「マルチプル ユニット」と呼ぶことから、気動車を「DMU」(Diesel Multiple-Unit) と称する<ref>但し、「DMU」(Diesel Multiple-Unit) が動力分散式のディーゼル列車を意味する言葉であるのに対し、日本語の気動車は蒸気動車、ガソリンカーも含む点で異なる。日本語の気動車の意味により近い英語にはSelf-propelled Railway Vehicle（もしくはSelf-propelled Car）がある。</ref>。
また「レールカー」(Railcar) とも呼ばれる。

以下、特記ない限り、主に日本国内の事情に基づいて記す。
[[画像:Fukuroda.jpg|thumb|300px|right|[[JR東日本キハE130系気動車|JR東日本キハE130形気動車]](2007年 袋田駅)]]

== 概要 ==
===動力===
<!--何らかの熱機関を搭載し、[[燃料]]を燃焼させ、その熱エネルギーを機械的エネルギーに変換し、車輪を駆動させる。：前述-->[[電車]]と同様に[[動力分散方式]]の鉄道車両に分類され、一両ごとに床下に内燃機関を配置し、複数両の車両を連ねる場合にはそれらを先頭車の[[操縦席|運転台]]から一括して制御する、動力分散型[[総括制御]]方式を用いている。気動車の構造はその種類により全く異なるため、「[[#気動車の分類]]」に掲載されている各記事も参照。

====ディーゼルエンジン以外の機関を持つ気動車====
現在営業運行に供されている気動車では、ディーゼルエンジン以外の熱機関を搭載したものは皆無である。

過去においては、[[明治]]時代末期から[[戦後]]間もないころまでは蒸気動車があったほか、[[大正]]時代から[[1950年代]]までは[[ガソリンエンジン]]を動力とする「'''ガソリン動車'''」（「ガソリンカー」とも）も存在したが、いずれも経済性・安全性などの面から廃れた。なお、ガソリン動車は戦後すぐに置き換えが進み、日本においては[[1969年]]の[[磐梯急行電鉄]]廃止に伴い全廃されている。ガソリンカー廃止のきっかけとなった事件については[[西成線列車脱線火災事故]]を参照。

また[[ガスタービンエンジン]]を搭載した「'''タービン動車'''」（「ターボトレイン」とも）も研究され、1960年代以降[[アメリカ合衆国|アメリカ]]・[[カナダ]]・[[フランス]]・革命前の[[イラン]]（フランスより輸入）などで実用化されたが、日本では燃費の悪さと甲高い騒音、故障の頻発が嫌われ、さらに[[オイルショック]]にも見舞われたため、[[国鉄キハ07形気動車#キハ07  901|キハ07 901]]、[[国鉄キハ391系気動車|キハ391-1]]の2両が試作されたのみで、実用化されなかった<!--<ref>[[国鉄キハ181系気動車|キハ181系気動車]]の性能が概ね[[国鉄485系電車|485系電車]]と並ぶものであった（[[速度種別]]A31）ことから、日本ではあえてガスタービン車を開発する必要性も薄かった。←ガスタービン動車の試作がキハ181系量産開始後で、しかも伯備線を除く投入計画線区がオイルショックでことごとく電化・電車特急の投入に計画変更となったことを無視した暴論ではないでしょうか？ 投入予定の線区の内、伯備線と紀勢線がオイルショックで電化決定・381系電車投入となったわけですし、当時の「やくも」運用の実態を見る限り、高速性能重視の特性を備えたキハ181系は曲線の多い両線区においては性能的に適切とは言い難いものでした。-->。

日本国外では[[ガスタービンエンジン#マイクロガスタービン|マイクロガスタービン]]を使用した新世代ガスタービン-エレクトリック式気動車が開発されつつある。

なお、歴史的に見ると日本における気動車用ディーゼル機関は、4ストローク式が主流で、かつての私鉄における少数の例外<ref>1930年代にドイツ・[[ユンカース]]製[[ユニフロー掃気ディーゼルエンジン]]を輸入搭載して新造されたものや、太平洋戦争後に既存気動車に[[民生デイゼル工業]]製の自動車用クルップ式やデトロイトディーゼル式のユニフローエンジンを換装搭載した事例が数例ある。</ref>を除き、2ストローク式の採用例はほとんど見られない<ref>国鉄で気動車開発に携わった技術者が、1930年代中期、2ストロークディーゼルエンジンが低回転でも高出力を得られることに関心を示していた形跡が、発表された論文等で確認できるが、実際の採用にまでは至っていない。（例）伊藤三枝（鉄道省工作局技師）「ディーゼル動車用機関の形態に就て」（「機械學會誌」213号p43-44　1935年1月）等</ref>。

===車体===
車体は、床下に架装されるエンジンと変速機、[[燃料]]などの重量や動揺に対応するため[[台枠]]強度を上げてあること、遮音・吸音に配慮されていること以外には一般的な客車や電車と大きく変わるところはない。出力面での制約を補うため、概して軽量化への志向が強い。

日本国内では、古い時代の基準でホームの高さが低いままの地方線区での使用が多く、乗降口にステップを備えている車両が多い<ref>近年は運用線区のホームをかさ上げして、ステップをなくしたものも出てきている（[[JR四国1000形気動車]]など）。[[信楽高原鐵道]]の車両には、低床化を行って段差をなくしているものもある。</ref>。

=== 燃料 ===
現代のディーゼル動車では[[軽油]]が用いられている。また、一部の鉄道会社において[[バイオディーゼル]]燃料が試験的に導入されている。

ガソリン動車は[[ガソリン]]を使用していた。

戦争の影響による石油の不足により石油燃料に統制が敷かれていた[[1940年代]]には、ガソリン機関を（終戦後はディーゼル機関も）改造して[[木炭]]ガスや[[天然ガス]]を燃料に使用した例もある。

[[蒸気動車]]は[[蒸気機関車]]と同様、[[石炭]]を使用しており、機関助手の乗務による投炭作業を要した。

== 運用特性 ==
直接的な運転経費では動力費や保守整備費用で電車に劣る反面、[[発電所]]・[[変電所]]・[[架線]]など車両を動かすための[[電力系統]]の地上[[設備]]は不要である。[[輸送量]]が小さい[[鉄道路線|路線]]において[[運用_(鉄道)|運用]]される場合、総合的に見ると[[効率性|経済的]]で[[環境負荷]]も少ない。こうした特徴を利点として、[[東京横浜電鉄]]（現在の[[東京急行電鉄]][[東急東横線|東横線]]）のように、電化線において変電所強化なしで列車増発を実施する目的で気動車を採用する事例が存在した。

[[編成_(鉄道)|編成]]として[[機能]]する[[特急形車両|特急形]]を除き、気動車は多くの場合1両ごとでの単独運転（単行）が可能である。<!--多くが2両以上の車両によるユニット構成を採る電車と異なり、1両単位での編成組成が可能で、需要に応じて編成両数を柔軟に増減することも容易である。：重複-->

かつて[[日本国有鉄道]]（国鉄）の気動車は、[[特急形車両]]を除いて[[制御]]段数・制御[[信号]]及び[[鉄道のブレーキ|ブレーキシステム]]が統一、もしくは新旧[[互換性|互換]]化されており、[[急行形車両|急行形]]・[[通勤形車両 (鉄道)|通勤形]]を問わず、全ての車両で連結・[[総括制御]]運転が可能であった。そのため、国鉄形の気動車を使用した列車には、一般用の[[国鉄キハ40系気動車 (2代)|キハ40系]]と急行用の[[国鉄キハ58系気動車|キハ58系]]の混成編成など、異なる形式による編成も少なくなかった<ref>かつての日本では、編成中の1両1両が違う形式で組成された気動車列車は国鉄・[[私鉄]]を問わずありふれたもので、[[1950年代]]から[[1970年代]]にかけて製造された形態も塗色も違う複数系列の気動車群が「気動車の展覧会」の如く凸凹だらけの長大編成を組んで走り回っている光景は、国鉄時代には珍しいものではなかった。</ref>。しかし、[[メンテナンス|整備]]や車両運用の効率化を追及し、互換性を過度に重視したシステムは、車両[[性能]]の[[進化]]を束縛することにもつながっていた。[[JR]]への移行後はその傾向が弱まり、ようやく走行性能面での近代化が進展することになった。

また、電化設備の有無や変電所容量などの影響を受けずに走行が可能であるため、運用面でも柔軟性が高い。しかし、実際には気動車の運転免許（甲種内燃車運転免許）を有する[[動力車操縦者]]（[[運転士]]、[[乗務員]]）が必要となることや、[[自動列車保安装置]]の互換性などから、[[営業]]用の気動車が通常運行されていない区間に[[臨時列車]]として入線することは少なくなっている。他方、電化区間と非電化区間が混在する地域で機動性を求められる[[事業用車]]（[[JR東日本キヤE193系気動車|「East i-D」]]など）での採用例は、気動車の柔軟性を生かしたものと言える。

そのほか、電化区間でも閑散化が著しい場合、普通列車には編成単位の大きくなる電車でなく、小単位運用の可能な気動車を、近傍の非電化路線との共通運用によって代用する例もある<ref>例として、[[羽越本線]]の[[直流電化]]と[[交流電化]]の境界である[[村上駅 (新潟県)|村上駅]]～[[酒田駅]]間の普通列車には、製造コストのかさむ[[交直流電車]]の代わりに気動車が運用されている。また、現在は[[富山ライトレール]]となった[[富山ライトレール富山港線|富山港線]]では、その末期、電化区間ながら日中の列車にワンマン運転が可能な気動車を投入していた。[[肥薩おれんじ鉄道]]も旅客列車は交流電車ではなく気動車による運転である。[[2009年]][[10月]]から[[日豊本線]][[佐伯駅]] - [[延岡駅]]間、[[2012年]][[10月]]から[[室蘭本線]][[苫小牧駅]] - [[東室蘭駅]]間の普通列車も全区間交流電化区間でありながらコスト削減のため従来の電車に代わって気動車によるワンマン運転が行われている。</ref>。特異な例として、[[仙石線]]の[[陸前小野駅]] - [[矢本駅]] - [[石巻駅]]間は、[[東日本大震災]]の[[津波]]で電化設備が故障しているために気動車を用いている。

なお、車両の動作メカニズム上、ディーゼルカーは[[停電]]などの非常時にも容易に運行可能と思われることがある。だが、現在の日本の鉄道の場合、実際には非電化路線でも、[[鉄道信号機|信号機]]・[[閉塞 (鉄道)|閉塞]]・ATS・[[列車集中制御装置|CTC]]・[[駅舎]]内照明・[[踏切]]などさまざまな地上側設備に電力が使用されていることから、停電になった場合にはこれら地上側設備用の予備の電源系か、停電時にも使用可能な代替の閉塞方式が確保されていなければ、安全確保の都合上運行することは不可能である。すなわち、構造上自走は可能であるが運行自体は不能となる。

== 走行性能の特性 ==
<!-- 最早救いようがないので書き換えます-->
[[電動機]]に比べると、[[内燃機関]]の重量は出力に比して大きいことは否定できず、性能面で不利な部分があることは否めない。この点は国鉄時代に顕著であり、一例として[[国鉄キハ58系気動車|キハ58形]]で自重38t, 360PS=270kWであるのに対し、[[国鉄117系電車|117系電車]]モハ117形は自重44tで480kWであったが、国鉄分割民営化以降の車両では概ね解決されてきている（[[JR北海道キハ283系気動車|キハ283系]]においては1両平均自重42t, 710PS=530kW）。これ以上の「速い、遅い」については、搭載した電動機、あるいはエンジンの性能の問題などそれぞれの車両の各論となり、本項で論ずるにはそぐわない。以下は主に動力源、あるいは電動機の制御方式の違いによる性能特性の違いを論ずる。

内燃機関一般の特徴として、常用域でのトルク変動が少なく出力が回転数にほぼ比例して上がり高回転域で最大出力に到達するという点がある。この特性を生かすためには多段[[変速機]]を用いてエンジンが最大出力を発揮している領域を使う必要がある。また、燃料の供給を調節することでほぼ任意の出力領域で部分負荷運転に対応できる。すなわち、おおむねどの速度域でも連続力行が可能となる。他方で、設計最高回転数以上での使用は[[エンジンブロー]]を招くため不可能である。加えて内燃機関は過負荷・過回転への耐性が低く、電動機で許容される「短時間定格」運転の許容幅は極めて小さい。このため電動機で常用される「連続」定格を越えた出力での運転が困難である。

また、同様に拘束状態からの起動ができない。自動車の運転方法を見れば明らかなように、エンジンは常に一定以上の回転数で稼働していなければならない。エンジンを停止した状態でギヤをつないで、その後エンジンを起動することは実用上不可能である。そのため、[[クラッチ]]機構が必要である。現代の日本の車両では起動トルクの確保と[[半クラッチ]]制御を要しない点から、変速機の1段目は全て[[トルクコンバーター]]を介している。このため「起動加速力」は電車より大きいことが多い。

よって、
* 電車の場合、[[可変電圧可変周波数制御|VVVFインバータ制御]]あるいは[[電機子チョッパ制御]]等においてはいずれの速度域においても連続力行可能であるが、[[抵抗制御]]車の場合、[[抵抗器]]が全て短絡された状態になければ連続力行は不可能である。したがって任意の速度で、かつ自由な出力で力行が可能な気動車は速度の調整において、抵抗制御の電車に比較すると気動車が有利な点がある。例えば「速度制限のかかった勾配を連続して登る」場合には運転が容易になる。気動車は適切な出力で連続力行すれば良いが、抵抗制御車は断続的な力行を強いられる場合がある。また、[[空転]]をしない限りは前述のトルクコンバーターの作用により起動不可能に陥ることは少ない。

* [[電動機]]は回路に流せる最大電流によって、最大トルクが決定される。しかし、気動車ではトルクコンバーターの増幅作用により、低速域で大きなトルク=加速力を引き出すことができる。ただし、内燃機関は過負荷・過回転への耐性が低く、電動機で許容される短時間「定格外」運転の許容幅は極めて小さいため「連続」定格を越えた出力での運転が困難である。電車の場合はこの特徴を利用して停止状態から常用速度まで大きな加速を得ている。相対的に加減速を繰り返す運転をやや苦手とすることは否めない。 

* 電動機における[[電気車の速度制御|特性領域]]では[[トルク]]は速度の二乗に反比例して低下し最大出力を発揮できないが、「定トルク特性の機関」+変速機の組み合わせで駆動されている気動車ではこのようなことは生じない。よって高速域での加速力低下が比較的小さい。常用速度域の上限付近での加速機会が多い場合は有利に働く。ただし、この点は性能の設計次第の問題であり、例えば[[国鉄EF66形電気機関車|EF66形電気機関車]]では、[[電気車の速度制御|定出力域]]が72km/h-108km/hに設定されており、特性領域は108km/hを越えた部分であるが、車両の最高運転速度は110km/hであり特性領域はほとんど使用しない。

ということが言える。

国鉄時代の気動車が重鈍であったことも、おおむね上記の内容で説明される。すなわち一つには絶対的な出力不足であり、もう一つは変直2段の変速機しか持たなかったことが原因である。上述の通り、変速機の低速側は起動用のトルクコンバーター段であることは変えられない。直結段はエンジンの最大回転数と車両の最高速度によって、比較的高速ギヤに固定されてしまう。したがって直結段に移ると途端にトルクが低下し、満足に加速しない、上り坂になれば速度が低下し変速段まで落とさなければ維持できないということが生じていたのである。これは1速と4速しか使えない自動車と、1,2,3,4速そろった自動車の走り方をイメージすればわかりやすい。

<!-- のトルクパターンは車両駆動に求められるものの逆であり、多段変速機が必要となる。車両を起動するときに最も大きなトルクが必要とされ、速度を上げると反比例的にトルクが小さくなり、その結果として全速度域にわたって同じ出力を維持することが望ましいためである。鉄道では鉄の車輪とレール間の摩擦が少ないため、あらゆる速度域で一定の加速度を維持することが要求される。←だったらフラットトルクの方が良いでしょ？{{要出典|=自動車の有段変速のように途切れ途切れに加速度を上げると車輪が空転してしまう。空転は摩擦力に対して車輪に加えたトルクが勝れば無条件に起こる。電動機は理想的なトルクパターンを持っているため、固定減速機だけで無段変速のまま一定の加速度を維持できるのに対し ←VVVF以前の抵抗制御は有段でしたよね？ 一定出力では一定加速度になりませんよね？/VVVF車では、電圧が最大に達するまで、抵抗性御車では抵抗が抜けきるまでが定トルク特性の領域でありそれ以上では加速度は速度に応じて低下する。定格速度までは一定出力を発揮するが、一定出力と言う事は速度とトルクは反比例する。弱め磁界、あるいはCVVF制御域は電気回路で変速している様なもの。フリーラン領域に至っては速度の二乗に反比例する、気動車では変速の度に加速が途切れ、高速への到達時間が遅れる。|date=2013年7月}}気動車の大きくて重い多段変速機は台車枠に設置できず、エンジンとともに車両に吊り下げられ、台車に向けて推進軸を出す長大な駆動系となり、振動が多く、信頼性が低下する。実際に、高速車両では駆動系トラブルが多く、重大事故も発生している。-->

== 日本の気動車の略史 ==
{{main|日本の気動車史}}
日本の[[非電化]]鉄道路線では、[[1872年]]（明治5年）の鉄道創業から長らく[[蒸気機関車]]が牽引する客車列車を主力としていた。運転経費の低減とフリークエンシー向上に効果のある「自走式車両」の開発も試みられ、[[1905年]]に蒸気機関を搭載して自走する蒸気動車が出現したが、[[1910年代]]までに限られた両数が製造されたのみで一般化はしなかった。

その後、[[1921年]]には[[ガソリンエンジン]]動力の「ガソリンカー」が営業運転を開始、列車本数頻発や運行コスト低減のメリットから[[1930年代]]には国鉄・私鉄を通じて広く普及した。ディーゼルエンジン動力の「ディーゼルカー」は日本では[[1928年]]に出現したが、エンジン技術の未発達から[[戦前]]にはほとんど普及しなかった。

[[1937年]]の[[日中戦争]]勃発以降、ガソリン不足によって内燃動車の新製および運行が年々困難となった。さらに[[1940年]]に発生した[[西成線列車脱線火災事故]]により、ガソリンカーの火災危険性が指摘された。これに伴いディーゼルカーへの転換が図られることになるが、同時期、戦時体制による燃料そのものの欠乏から、[[太平洋戦争]]中および終戦直後にかけ、内燃動車の運行自体が一時衰退する。

1950年以降、ディーゼルエンジン技術と燃料供給が改善されると、戦前のガソリンカーに代わってディーゼルカーが隆盛を極めることになった。特に[[1953年]]の液体式変速機実用化は、気動車による長大編成組成を可能とし、国鉄での著しい気動車普及の原動力となった。

蒸気機関車牽引列車に比して優れた居住性と走行性能を生かし、気動車による[[準急列車|準急]]・[[急行列車]]が出現、さらに[[1960年]]には[[特別急行列車|特急列車]]も登場した。戦後しばらくの間、国鉄線は主要幹線でも電化率が低かったこともあって、気動車は全国で広範に用いられるに至った。

[[1970年代]]までには5,000両を超える大量の気動車増備が図られ、日本国有鉄道は世界最多の気動車保有数を誇った時期もあった。しかし、同時期に主要幹線の電化が進展したことで、気動車の地位は徐々に後退する。一方で、極端な車両標準化施策及び労使関係の悪化により、気動車技術の発達も停滞した。

1980年代以降、[[第三セクター鉄道]]向け軽量気動車の開発や新型エンジンの出現、電子制御式多段変速機の実用化などの技術改良から性能は大きく改善されたが、数を減らしつつあり、運用路線は主として地方の非電化亜幹線と[[地方交通線|ローカル線]]に限定されるようになっている。

== 現状 ==
現在、JR各社では亜幹線・ローカル線を中心に運用され、非電化区間は気動車の独壇場である。客車列車はすでに定期[[普通列車]]運用から完全撤退しており、少数の[[寝台列車]]が[[ディーゼル機関車]]牽引で残存しているにすぎない。気動車に客車を連結して運転することも可能であり、分割民営化後も北海道の夜行列車で例があったが、現在では旅客列車では見られない<ref>旅客列車以外では[[国鉄マヤ34形客車|マヤ34形]]などの事業用客車を挟んで運行する例がある。</ref>。

国鉄継承の旧型車両から、JR移行後新製の車両まで、多彩な形式が存在する。なお、国鉄時代には気動車の[[荷物車]]・[[郵便車]]も存在したが、JR移行後は、少数の[[事業用車両]]を除いてほとんどが旅客車である。

=== 現代の気動車・高性能化とレールバス ===
[[ファイル:Kiha201 d101.jpg|thumb|right|180px|キハ201系は450PS のエンジンを1両に2基搭載する]]
[[ファイル:Tarumi-Haimo180DC.jpg|thumb|right|150px|バスタイプの外観を持つレールバス（[[樽見鉄道]]ハイモ180-200）]]

エンジンの高出力化と変速機の性能改善は著しく進展した。[[21世紀]]初頭の現在では、11 - 15リッタークラスの[[直列6気筒]]エンジンで定格460PSを発生する例もあり、各社が新製する2基エンジン搭載型気動車（多くは特急列車用）は電車と遜色ない走行性能水準に到達した。[[北海道旅客鉄道]]（JR北海道）の通勤形気動車[[JR北海道キハ201系気動車|キハ201系]]のように、電車と併結して[[協調運転]]を行う機能を備えた気動車も出現した。

車体を傾斜させることによりカーブを高速で通過できる機能を持った「[[振り子式車両|車体傾斜車両]]」は、かつてはエンジントルクの反作用で車体がエンジンの回転方向の反対方向に傾くことや、[[プロペラシャフト]]の伸縮の制約などから気動車では不可能と見られていた。だが、[[1989年]]に試作車が製作され、翌1990年より量産が開始された[[JR四国2000系気動車|2000系]]によって、エンジンの2基搭載によるエンジントルクの反作用相殺や、[[スプライン]]に変わるボール式伸縮機構の採用<ref>車体が傾斜した際、プロペラシャフトに大きなトルクがかかっていてもスムーズに伸縮できるように、[[ボールベアリング]]を数列並べた伸縮機構を持つプロペラシャフトを導入した。</ref>によりそれらの問題を克服した「制御付き自然振り子式気動車」が実用化された。以降多くの車体傾斜式の気動車が各社で営業投入され、曲線区間の多い非電化幹線での大幅な高速化に寄与している。

また、JR東日本では、日本初の営業用の[[ハイブリッド]]気動車である[[JR東日本キハE200形気動車|キハE200形]]を開発し、運行を開始している。また、[[JR北海道キハ160形気動車|キハ160系]]もITTの導入に向けて試験走行が行われている。

一方、第三セクター鉄道や地方の非電化[[私鉄]]、またJR各社では、従来の国鉄型気動車よりも小型軽量で製造・運用コストの低い標準規格化車両が多く導入されている。これらについては「'''[[レールバス]]'''」<ref>[[ドイツ鉄道|西ドイツ国鉄]]の[[シーネンオムニブス]]にヒントを得、小規模輸送用にバスの部品を流用して昭和20年代から30年代に製造された、国鉄の[[国鉄キハ01系気動車|キハ01系]]、[[南部縦貫鉄道]]の[[南部縦貫鉄道キハ10形気動車|キハ101・102]]などが、日本における「'''レールバス'''」の始祖とされることがある。しかし1920年代の日本では、ガソリンエンジン・変速機などの量産自動車用パワーユニットを流用し、当時のバス相当のシンプルな車体を備えた[[単端式気動車]]が多数就役しており、ことに「軌道自動車」を商品名とした日本車輌製造製のそれは、設計の規格化と量産効果による製作コストの低減、それに運用の容易さによる高頻度運転の実現などにより、地方の弱小鉄軌道が1920年代当時、急速に台頭し始めていたバスに対抗する上で大きな成果を上げたことで知られている。また、戦後の事例でも、1950年代には[[鶴居村営軌道]]や[[山鹿温泉鉄道]]では[[ボンネットバス]]を改造して鉄輪をつけた、文字通りの「レールバス」を走らせていた。また変わったところでは、[[札幌市交通局]]が軌道線（[[路面電車]]）の延伸開業時に電化設備を省略するため、軌道線仕様の路面電車ならぬ'''路面気動車'''を導入したことがあった。これは同事業者のシステムの問題から廃止され後にも続かなかったが、その形態からレールバスの一種とされることが多い。</ref>と呼ばれることもある。[[富士重工業]]の「[[LE-Car]]・[[LE-DC]]」シリーズ、[[新潟鐵工所]]の「[[NDC (鉄道車両)|NDC]]」シリーズの車両が該当したが、1980年代から1990年代にかけて製造された[[バス (車両)|バス]]のような外観の車両は1990年代後半以降廃れ<ref>この背景には[[信楽高原鐵道列車衝突事故]]の教訓がある</ref>、本来の鉄道車両的な構造へと回帰しつつある。

高性能レールバスが出現すると、一部私鉄では電気鉄道でありながら気動車を運用する方が低コストと判断し、気動車運行に転換する例も出現した<ref>1920年代から1930年代にかけて、電化私鉄がコスト対策からガソリンカー併用を行った先駆例が複数存在するが、新型レールバス出現後の1980年代以降の気動車化では、[[名古屋鉄道]]の一部路線（現在は路線廃止）、[[近江鉄道]]（現在は電車運転）、[[くりはら田園鉄道]]（現在は路線廃止）、[[肥薩おれんじ鉄道]]といった例がある。</ref>。

さらに現在では、[[道路]]と[[線路 (鉄道)|鉄道線路]]の両方を走ることが可能な、鉄道車両とバスを兼ねる車両の研究開発もJR北海道などを中心に進んでいる。これについては[[デュアル・モード・ビークル]] (DMV) を参照のこと。

=== メーカーの寡占化 ===
かつては日本の主要な鉄道車両メーカーのほとんどが気動車製造を手がけていたが、1960年代以来大手メーカーは電車製造に重点を置くようになり、メーカーの寡占化が進んだ。1970年代以降、日本における気動車の大多数は客車ともども新潟鐵工所と富士重工業の2社で製造されるようになっていた。

しかし、[[2002年]]に新潟鐵工所が経営破綻し、さらに富士重工業も鉄道車両製造事業からの実質的撤退を発表した。その後、石川島播磨重工業（現[[IHI]]）が新潟鐵工所の当該部門へ出資したことにより[[新潟トランシス]]株式会社が設立され、上記2社の鉄道車両製造事業の一部を承継した。現在、新潟トランシスの気動車分野における日本国内シェアは約8割に達する寡占状態である。そのほかのメーカーでは[[日本車輌製造]]が近年気動車製造に力を入れていて、1970年代以降製造車両が少なかった私鉄においても納入例が増加しており、また[[近畿車輛]]も、2012年に気動車の製造に再参入することが発表されている<ref>[http://s.nikkei.com/H0yYLD 近畿車両、30年ぶりにディーゼル車両の生産再開] - [[日本経済新聞電子版]] 2012年3月29日</ref>。

なお、自身が気動車新製能力をもつ鉄道事業者は[[国鉄分割民営化]]以降[[北海道旅客鉄道|JR北海道]]（[[北海道旅客鉄道苗穂工場|苗穂工場]]）のみとなっている。

== 今後の課題 ==
昨今では、ディーゼルエンジンの環境に対する悪影響（[[大気汚染]]や[[酸性雨]]、[[地球温暖化]]）が強く指摘され、気動車やディーゼル機関車のエンジンにも環境対策を施す例が見られるようになった。

現在はエンジンの直噴化・[[ユニットインジェクター]]やコモンレールと電子制御インジェクターの組み合わせによる超高圧・多段燃料噴射の導入・自動車用エンジンで培われた熱効率向上など機関の改良が行なわれている。また [[DPF]] 取付や[[尿素SCRシステム]]による排気ガス浄化・燃料の[[バイオディーゼル]]への移行といった環境対策技術も導入されつつあり、変速・駆動系の改良も進んでいる。
<!--そこで[[流体式トルクコンバータ]]よりも伝達効率に優れた機械式変速機の復活も進みつつある。従来であれば統括制御には適さない方式であったが、近年の電子制御技術の進歩により可能になり、流体式トルクコンバータに比べ伝達効率に優れているという長所を引き出せるようになった。国内では需要が少ない為、独自開発ではなく、海外から輸入、若しくはライセンス生産という形で導入が予想される。
→ 「つつある」 が続いていますが…。 現在のトルコンは高効率なことと、使用速度域も低く、すぐに直結段に移行するため、デメリットは少ないと思われます。大型・高速の車両では、圧着時でもクラッチディスクに僅かなすべりが発生することと、交換周期の関係から、動力の断続に乾式クラッチを使うことは考えづらく、また、湿式にして油圧系が増えるならトルコンのほうがメリット大なので、小型車両を除いては、トルコンレスになる可能性は低いと思います。ただし、トルコンは、発進時の各車の出足のばらつきを押さえる目的のみの使用に限定され、小容量化することは考えられます。-->

さらに、従来の熱機関動力の車両を代替するものとして[[燃料電池]]を用いた車両も研究されており、現状の燃料電池の超々高コスト・貴金属使用が改善されれば鉄道用として導入される可能性もある。

== 気動車の分類 ==
=== 機関・燃料の種類による分類 ===
* [[蒸気動車]]
* ガソリン動車
* ディーゼル動車
* 天然ガス動車
* ガス発生炉搭載動車（発生炉ガス動車）　
** 車載ガス発生炉で固形燃料を不完全燃焼させ、発生したガス<ref>発生したガスは使用した燃料により「木炭ガス」、「シンダガス」等と呼ばれるが成分的には大差がないものである。</ref>を燃料にして走行する内燃動車。代用燃料車（代燃車）<ref>戦時中は正規の燃料油以外の燃料を代用燃料と称した。代用燃料を使って走行する内燃動車が代用燃料車である。天然ガス動車も戦時中は代用燃料車の一種として扱われた。</ref>の代表的存在であり、 ガス発生炉搭載動車のみを指して代用燃料車（代燃車）と呼ぶこともある。

* [[ガスタービンエンジン|ガスタービン]]動車
* デュアルモード電車
** [[フランス]]で、ローカル線用として実用化されている車両で、[[2004年]]から投入されている。電動機で駆動するが、駆動用電源はディーゼル発電機による発電と架線・パンタグラフ（現在は直流1500V電源に対応）集電の両方に対応する。端的に言えば電気式ディーゼルに対して架線から電力を得る回路を付加した形である。
* [[燃料電池]]動車（仮称、鉄道総研で開発中）
**燃料電池車両は、電源機構が一般的な熱機関に該当しない電気動力車であるため、正確には気動車の範疇に含まれない。ただし、非電化路線での気動車を代替する運用の想定や、在来型気動車およびハイブリッド気動車との開発研究上の兼ね合いから、気動車を解説する文脈で併せて取り上げられることが多い。

=== 変速機による分類 ===
詳細は、[[気動車・ディーゼル機関車の動力伝達方式]]の項を参照。

* 流体式（液体式とも） - [[トルクコンバータ]]（略称・トルコン）を使用して総括制御可能とした変速方式。比較的軽量なことが特徴。戦後の日本における主流。かつてはトルクコンバータに依存する領域が広く、動力伝達時のロスを生じがちだったが、1990年代以降多段式の遊星歯車変速機を電子制御してトルクコンバータと組み合わせることで、広い速度域に適応させつつトルクコンバータへの依存領域を小さくする手法(2速以降はトルクコンバータを介さない)が普及し、伝達効率を向上させている。その為、現在の流体式と電子制御化された機械式との違いは、実質的に「起動の方法の違い」のみとなっている。

* 機械式 - 自動車の[[マニュアルトランスミッション|マニュアル]]車同様に、変速機・クラッチを用いる原始的方式だが伝達効率は良い。過去においてはそれぞれ手動操作であり日本では1950年代前半まで主流だったが、クラッチ容量の限界による出力向上の制約や、当時の日本ではこの方式による総括制御の研究が進まなかったため、1960年代までにほぼ廃れた。
** ただし昨今の技術向上に伴い、電子制御による総括制御が可能になったこともあり上述の通り流体式との差は小さくなってきている。<!--単純にモーターアシストとの振り分けの問題であるし、ハイブリッド車両を機械式の範疇に入れることは問題があろう：液体式のトルコンによる変速領域のロスを回避する見地から、[[ハイブリッドカー|ハイブリッド気動車]]として復権の兆しが見えている（→[[JR北海道キハ160形気動車]]）-->。デンマークでは機械式気動車を用いた200km/h運転の試験が行われているが、これは多段変速液体式のトルコンを省略して摩擦クラッチのみの装備に置換したものである。

* 電気式 - エンジン動力で発電を行い、発生電力でモーターを駆動して走行する方式。大出力向けで伝達効率自体は良く、保守点検も流体式に比べて容易であるため、重量は増加するものの世界的には主流とする国が多い。日本では1930年代～1950年代に若干の試験的な採用例が見られたのみであったが、2000年代に入り、ハイブリッド気動車という形態で新たな開発がなされている。

<!--
== 俗称 ==
{{独自研究|section=1|date=2011年12月|ソートキー=鉄}}
日本の都市圏（特に[[首都圏 (日本)|首都圏]]や[[京阪神]]）においては電車による運行が比較的早期に広く発達したことから、都市圏の住民や[[キー局]]の間では「鉄道車両・列車」の全てを「'''電車'''」と呼称することが定着している。一般利用者の立場からは、電気動力と内燃動力の相違をあえて区別する必要自体がないことから、気動車も「電車」と呼ばれる。

一般的には、案内放送では電車・気動車等を問わず「'''列車'''」と呼称する事が多い。

元来「気動車」自体、「電車」に比べると専門用語的な傾向が強く、鉄道職員や専門家、愛好者等を除いて「気動車」という名詞そのものが一般に認知されていない。

一方、非電化路線沿線や客車列車が遅くまで残っていた地域（特に[[北海道]]・[[東北地方|東北]]・[[三重県]]・[[北近畿]]・[[山陰地方|山陰]]・[[四国]]・[[九州]]）では、蒸気機関車時代からの習慣そのままに「'''[[汽車]]'''」、または即物的に「'''ディーゼル'''」などと呼ばれる。また、年輩者の間では古い発音の「'''ジーゼル'''」と呼ぶケースもある。

なお、[[浅田次郎]]の小説・映画「[[鉄道員 (小説)|鉄道員（ぽっぽや）]]」での台詞にある「キハ」は称号であるが、これは実際の[[鉄道員]]の言葉としては一般的ではない。

「キハ」を趣味者間で気動車の通称として使う例はあるが、「キハ」は、国鉄（旧・鉄道省）が定め、その後多くの鉄道事業者にも使われた、普通客室（1960年まで三等、以後1969年まで二等）設備の気動車の称号である。国鉄の特急形や急行形気動車にはグリーン客室の「キロ」（1960年まで二等、以後1969年まで一等）車や、食堂車である「キサシ」や「キシ」が含まれている。「キハ○○系」などとくくりに用いることは厳密には誤用であり、また古い時代の車両は「系列」という公式な総称がないものがほとんどで、呼称はあくまでも趣味分野や実務上の便宜的なものにすぎない。-->

== 列車番号 ==
国鉄およびJR各社、一部の[[第三セクター鉄道]]では、気動車列車の[[列車番号]]は原則として末尾に D（ディーゼル）が付けられる。
* 例外
** [[東海旅客鉄道]]（JR東海）・[[伊勢鉄道]]では[[ワンマン運転]]列車には C を付ける。
** [[西日本旅客鉄道]]（JR西日本）では[[山陰本線]]（[[浜坂駅]] - [[出雲市駅]]・[[西出雲駅]]）・[[境線]]の土曜日・休日ダイヤの快速（「[[とっとりライナー]]」）・普通列車に K（気）を付ける。
** [[信楽高原鉄道]]では土曜日・休日運行の列車にKを付ける。

== 脚注 ==
{{脚注ヘルプ}}
{{Reflist}}

== 関連項目 ==
{{commonscat|Diesel multiple units}}
* [[日本の電気式気動車]]
* [[日本の気動車史]]
* [[機関車]]
* [[客車]]
* [[電車]]
* [[軽油]]
* [[連結器]]
* [[遮光幕]]
* [[ドゥードゥルバグ]]
* [[ギャロッピンググース]]
* [[ミシュリーヌ]]
* [[西成線列車脱線火災事故]]
* [[単端式気動車]]
* [[レールバス]]

{{DEFAULTSORT:きとうしや}}
[[Category:気動車|*]]
{{Rail-stub}}