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日本国铁KiHa40系柴油动车组
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日本国铁KiHa40系柴联车（日语：国鉄キハ40系気動車）是日本国有铁道于1977年启用的柴联车，后来由后继的各JR公司使用于郊区和农村地区。 [1]其它使用者包括会津铁道、道南渔火铁道、锦川铁道等。有部分原KiHa40系柴联车转至缅甸仰光使用。
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简介
于1977年（昭和52年）至1982年（昭和57年）间共制造888辆，投入日本全国各地，替换已老化的KiHa17型。
承继了KiHa 65、KiHa66、67型的许多设计，与当时的一般用柴油客车相比，改善了车内设备与动力性能，引擎的出力略有增加，但车体重量也较重，故与旧型车辆相比，整体性能提升有限。
本系列可分为两端设有驾驶室、车门为单扇门且设于车体两端的KiHa40形、仅一端设有驾驶室、车门为单扇门且设于车体两端的KiHa48形，以及仅一端设有驾驶室、车门为双扇门且设置于车体较中间位置的KiHa47形等三个主要形式，各形式依照投入地区天候的不同及厕所设置的有无分为数种不同的番台。
国铁分割民营化后，除一辆因事故报废以外，其馀887辆由JR货物以外的其他各社承继，并因应需求进行诸如动力装置更换等等改造，产生多种不同的番台。此外，1990年代后也开始以过剩车辆改造为观光、团体用车。
2000年代后半起，由于引入新型车辆与部分地方线废线，本型车开始退役。JR东海于2016年报废其所属的KiHa 40型。JR东日本所属车辆除改造为观光列车的车辆外，也已全数退出营运。JR北海道预计于2025年3月时结束KiHa40型一般车辆的定期运用。JR四国宣布预计将于2027年开始投入新型车辆，并彻底汰换本型车。但JR九州、JR西日本在2024年时，尚未有进行大规模汰换的消息。
在JR各社的汰换行动之下，部分车辆开始让渡至私铁、第三部门铁道及日本以外的国家，如缅甸、泰国。
酷寒地：北海道 寒地：东北、中部地方
准寒地：中部地方
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以DMF15HSA型柴油引擎取代了旧型的DMH17型引擎。这具引擎衍生自 1963 年开发的 DMF15HS 型，配备排气涡轮增压器和中冷器。曾用于 Kiha 90 1 号车进行测试，DMF15HSA型柴油引擎连续额定输出220 PS / 1,600 rpm，连续额定输出时的燃油消耗率185 g / PS / h，最大输出250 PS / 2000 rpm。其设计为直列6缸，汽缸采卧式配置，配有预燃室、TB11B废气涡轮增压器。辅助设备包括CW750D型空气压缩机、DM99A或DM99B 4 kVA交流发电机；两者都使用齿轮而非皮带传动。引擎的额定燃油消耗率为185 g/PS/h，与旧DMH17系列（190 g/PS/h）相较并未大幅改善。后来JR东海进行引擎改装，发现燃油效率改善了71％[2]。
-
DMF15HSA型引擎，摄于钏路运输车辆所。
变速机为DW10型，液联一段、直联一段。其基础设计来自于 Kiha 65 型和 Kiha 66 型的 DW9 型变速机。采用半自动系统进行液联与直联切换，可侦测变速机输入轴和输出轴之间的转数差异并以最佳转速切换档位。也相容于传动特性不同的传统手动换档车辆。变速机冷却也由气冷改为油冷。
暖气系统由装置在车室底下的热交换器，使用引擎的冷却水加热空气，无须在车厢内安排复杂的管线，构造简单；容量为30,000 kcal/h，比使用煤油炉的暖气系统容量更大。但是在原始设计并没有装置冷气，因为当时认为对于本型车预定使用的地方路线尚不需要装置冷气，而所使用的DMF15HSA引擎虽然比DMH17型出力增加约两成，但车重也增加了，相较之下出力不足，不管是由引擎直接驱动冷气设备或加装发电机，都会造成困扰。[注 1]
- 动轮周牵引力与预期相符，若车轮直径相同，加速力与既有车型差不多。
- 引擎输出比既有车型高出40 PS，但因为供应暖气等辅助设备的多耗用约17 PS的功率，车辆因端面强化等因素而较重，使得加速力与既有车型几乎相同。
- 若比较载客率180%的Kiha 47型和载客率150%的Kiha 17型在千分之十上坡路段的均衡速度，Kiha 47型比Kiha 17型快约8公里/小时。
- 由于变速箱特性不同，在变速段低速区的牵引力略逊于既有车型，但在中速区以上则较佳。比较载客率180%的Kiha 47型和载客率150%的Kiha 17型，约在23公里/小时附近表现相当，30公里/小时以上则较佳。
- Kiha 40系的变速箱在60-65公里/小时从液联位变换为直联位，但与既有型号列车并联行驶时，则会与其配合在45公里/小时切换，因此变速后的加速力较低。
- 采用涡轮增压引擎故有涡轮迟滞现象，提升油门后约需10秒引擎输出才会增加，因此起步比传统车型慢。
由于车体加大与设备增加，与先前的柴油客车相比本型车车重增加，但引擎出力相对低下，招致对性能的批评。[5][6][7][8][9]。
与构造类似的既有车型相比，Kiha 45型自重为33.0吨，而Kiha 47型0番台为35.5 - 35.6吨（两者皆为全长21.3公尺，单驾驶室，有厕所，两个双开门，针对温暖地区设计）。相较于Kiha 24型的34.5吨，Kiha 40型100番台则为36.8 - 37.6吨（两者皆为全长21.3公尺，双驾驶室，有厕所，两个双开门，针对酷寒地区设计）。虽然自重增加了约7 - 9%，但引擎的连续额定输出功率提高了约22%（达到220 PS），在10 - 55 km/h的速度范围内，动轮周牵引力提高了约15 - 45%。[10][11]但是本系列预定要更换的是Kiha 10系，为仅有一部引擎而有带驾驶室的车辆，自重为29.5 - 34.0吨；Kiha 20系自重仅为30.0 - 33.1吨。从单位重量输出功率来看，Kiha 40系与搭载一台引擎的Kiha 10系和Kiha 20系大致相当，远不及装有两部引擎的kiha51与kiha52形。所以虽然是新型车辆，但行驶性能并未有显著改善，因此被认为无法改善地方线路的排点 。[12][13][14][15][16]。
以KiHa40系温暖地区车辆行驶的普通列车，速度种别为“停气F1”，在千分之十的上坡均衡速度为51 km/h，在千分之二十五的上坡均衡速度则为26 km/h。[17] 在电化区间中，相较于其他车辆，本型车的加速性能不佳，增加了运行排点的困难；就算在平坦的非电化区间，也很难跟使用装有两部引擎的车辆行驶的列车配合排点。[注 2]
外界对于国铁开发KiHa40系的理念与以及实际车型的性能多有批评，例如车体过重、出力不足等等。[19][20][21][22][23][20][21][22]曽根悟甚至认为本型车的性能“不如（数代前的）Kiha 42500型”。[21]
KiHa40型性能远远不及搭载两具引擎的Kiha 51型或Kiha 52型等车型。即使在平坦的非电气化路线，其性能也无法依照双引擎车的运行表行驶，必须为本型车行驶的列车另外设定较慢的运行表。[注 4]结果阻碍了提升列车表定时速，且行驶电气化区间时，由于其加速能力远逊于电联车，造成编排时刻表的困扰。除了引擎出力不足导致加速能力不佳，由于变速箱的特性，低速时的牵引力较小，起动与加速比Kiha 20型等车型更迟钝较差[注 5]
DMF15HSA引擎的耗油量为185 g/PS/h，等同1940年代 - 50年代之间开发的DMH17系的水准（190 g/PS/h），[注 6] ，但与后来采用的康明斯NTA855-R1（JR形式DMF14HZA）燃油直喷引擎的 154 g/PS/h相比大为不及。[注 7][7][8][30] 此外变速机的设计换档速度过高，平常营运时行驶时使用液联位的时间拉长，效率更加不彰。[7]另外，DMH17型引擎为了避免过热，限制全力运转以五分钟为限，但是DMF15HSA引擎没有这个限制，实际营运时引擎经常长时间全力输出，耗油量更是增加。
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新制形式
以下为日本国铁新制时的番台区分。 [31]
Kiha40形100番台为北海道地区专用的酷寒型车，于1977年开始制造，至1982年为止共生产150辆，为本系列最早投入营运的番台区分之一。 上下车门部分空间有隔间与客室分离，车窗为双层、一段式上升开启的设计，全车辆设置厕所、使用空气弹簧转向架。
1988年（昭和63年）时其中9辆 (141 - 149) 改造为キハ400形。剩馀的车辆则于1990年（平成2年）至1995年（平成7年）间进行单人操作（日文：ワンマン）改造，改编为700番台，100番台消灭。
キハ40 502（2018年5月）
キハ40 551（2017年5月）
以投入东北地区为主的寒地型车，于1977年至1982年间共制造94辆（501-594）。
新制时上下车门有隔间与客室分离，车窗为上半部下降开启、下半部上升开启的设计，使用空气弹簧转向架。
- KiHa 40-1001–1007（7辆）。
关东以西之暖地型车，1979年（昭和54年）开始制造。
- KiHa 40-2001–2148（148辆）
キハ47 15（1987年）
キハ47 1108（1987年4月）
暖地型车，使用金属弹簧悬挂。0番台车设有洗手间，1000番台不设洗手间。
- KiHa 47-1–193（193辆）
- KiHa 47-1001-1134（134辆）
キハ47 503・四国色（2007年10月）
キハ47 1501・朱色（1987年）
寒地型车，使用空气悬挂。500番台车设有洗手间，1500番台不设洗手间。
- KiHa 47-501–522（22辆）
- KiHa 47-1501–1521（21辆）
- KiHa 48-1–6（6辆）
- KiHa 48-301–304（4辆）
- KiHa 48-501–559（59辆）
- KiHa 48-1001–1004（4辆）
- KiHa 48-1301–1303（3辆车）
- KiHa 48-1501–1550（50辆）
JR北海道
在1987年4月日本国铁私有化之后， JR北海道接收157辆KiHa 40型（150辆KiHa 40和7辆KiHa 48）。 截至2010年4月1日[update]JR北海道共有153辆KiHa 40型车辆，分类如下。 [31]
- KiHa 40-300
- KiHa 40-330
- KiHa 40-350
- KiHa 40-400
- KiHa 40-700
- KiHa 40-1700
- KiHa 48-1300
- KiHa 400-100
- KiHa 480-300
- KiHa 480-1300
因应宗谷本线高速化工程完工，于1988年11月3日改点，改造了13辆车以取代原以柴油机车牵引14系客车的“宗谷”、“天北”和“利尻”号列车[注 8]，其中包括9辆Kiha 40形100番台、1辆Kiha 48形300番台以及3辆Kiha 48形1300番台。车辆编号不变，但各改造车型式末尾加上0而为Kiha 400形和Kiha 480形，统称为Kiha 400系。
由于改造车将在列车密度高的函馆本线（有许多特急列车）以及坡大弯急的宗谷本线行驶高级列车，引擎替换为与Kiha 183系550番台/1550番台相同的DMF13HZ型（330 PS / 2000 rpm），变速箱则更换为与Kiha 85系和Kiha 110系等相同的多段变速N-DW14B型。虽然在名寄站的列车加挂与解联作业增加了，但所需时间比客车时期缩短了约40分钟，比Kiha 56系时期缩短了约20分钟。
座椅更换为与KiHa 183系500番台同等级的椅背可倾斜座椅，并改装了窗帘和窗框边缘。不过车窗配置并未随之改变，结果窗户与座椅间距不一致，影响了乘客的视野。Kiha 400形改造厕所，旁边新增了洗手台，并封闭了一扇窗户。而Kiha 480形则将厕所拆除。[注 9]空调系统方面，每辆车的车顶都安装了一台变频式N-AU400型空调机，由设置在Kiha 400形车厢内机器室的引擎驱动发电机提供三相交流220 V电力以驱动空调。为了容纳发电机设备，机器室的两扇窗户被封闭并安装了百叶窗[注 10]。
车身涂装改为以灰色为主色调的双色系加上红色细条纹。Kiha 400形的座位容量为48名，而Kiha 480形最初为68名，后来因安装饮料自动贩卖机而减少至66名。
由于备用车辆不多，加上Kiha 400形车厢内有机器室、盥洗室且两端都有驾驶座，载客量较少，因此在客流量大的时期列车会增挂Kiha 56系或Kiha 54形等作为自由席车厢。
1997年为了取代老旧的座敷柴联车，3辆Kiha 400形100番台被改造为座敷柴联车500番台，其空缺由3辆Kiha 182形改造车补充。剩馀的10辆车则持续使用至2000年3月11日，宗谷本线的急行列车于该次改点升级为特急列车。之后，其中9辆于同年夏天被再次改造，成为学园都市线（札沼线）使用的普通列车（Kiha 40形330番台和Kiha 48形1330番台）。
拍摄电影“铁道员（ぽっぽや）”的改造车（キハ40 764）
1999年，为了协助拍摄电影《铁道员》，将当时隶属于钏路运输车辆所的Kiha 40 764号车进行了改造。[32]由于已经没有电影场景所需要的Kiha 12型，以及外观相似的Kiha 22型车，便将该车改造，而为了模仿KiHa 12型车，将窗户用横条分割成上下两部分成为旧型客车的“巴士窗”风格，端面的窗户也改为范围仅限于端面的平面窗，头灯改为贯通门上方的单灯。车身涂装特意呈现出风霜老化的状态，形式号码标示为“キハ12 23”（也就是实际存在的Kiha 12型车末号车的下一号）。
电影拍摄结束后，该车于2000年3月转调至旭川运转所。头灯改为两盏投射式大灯[注 11]，并在1、4号侧门检查盖上方以小字加注原形式记号与车号，其馀部分维持改造时的样貌，以“ぽっぽや号”之名行驶观光临时列车。随著观光客减少，该车转用于石北本线的区间车，之后成为保留车。由于侧面改造导致车体加速老化，加上头灯和端面窗的改造影响驾驶环境，该车于2005年6月24日废车，之后车体被分割成两部分，前方车头部分保存在电影取景地几寅车站前。
-
Kiha 40 764号车。电影拍摄改装后的样貌（2004年4月26日，石北本线远轻站） -
几寅站前保存的KiHa 40 764号车前段车体
JR东日本
在1987年4月JNR私有化和拆分之后， JR东日本接收了219辆KiHa 40型（117辆KiHa 40，28辆KiHa 47和74辆KiHa 48）。 截至2010年4月1日，JR East使用159辆KiHa 40型，分类如下。 [31]KiHa 48 502和KiHa 48 1512在2011年 3月11日的2011 年东北地震和海啸中出轨并严重受损而停用。此外有些车辆改装成“愉快列车”，用作观光特别列车使用。
- KiHa 40-500
- KiHa 40-1000
- KiHa 40-2000
- KiHa 47-0
- KiHa 47-500
- KiHa 47-1000
- KiHa 47-1500
- KiHa 48-500
- KiHa 48-1500
-
重新粉刷成旧国铁涂装的KiHa 40 1003，2011年1月。 -
2011年海啸后的KiHa 48 502和KiHa 48 1512 -
故乡号，2007年11月。
JR东海
在1987年4月JNR私有化和拆分之后， JR东海接收59辆KiHa 40型（14辆KiHa 40，5辆KiHa 47和40辆KiHa 48型）。 到2010年4月，JR东海仍有59辆KiHa 40型使用中， [31]但已于2016年停用。
- KiHa 40-3000
- KiHa 40-3300
- KiHa 40-5000
- KiHa 40-5500
- KiHa 40-5800
- KiHa 40-6000
- KiHa 40-6300
- KiHa 47-5000
- KiHa 47-6000
- KiHa 48-3500
- KiHa 48-3800
- KiHa 48-5000
- KiHa 48-5300
- KiHa 48-5500
- KiHa 48-5800
- KiHa 48-6000
- KiHa 48-6300
- KiHa 48-6500
- KiHa 48-6800
JR西日本
在1987年4月JNR私有化和拆分之后， JR西日本接收了257辆KiHa 40型（63辆KiHa 40，189辆KiHa 47和5辆KiHa 48）。截至2010年4月1日[update]JR西日本使用255辆KiHa 40型车辆，分类如下。 [31]有些车辆改装成观光特别列车使用。
- KiHa 40-3000
- KiHa 41-2000
- KiHa 47-2000
- KiHa 47-2500
- KiHa 48-3000
- KiHa 48-3500
-
キハ40 2007 津山铁道部一人车色・旧涂装（1997年） -
キハ47 3001 朱色（1997年） -
キハ47形朱色（2009年8月26日） -
キハ47 146（2007年3月14日） -
キハ47 10（2007年1月6日 浜坂駅） -
キハ40-2091 “はばタン”列车 -
キハ40 2136 忍者小灵精主题车 (A) （2013年6月25日 高冈站） -
リバイバル急行“ちどり”キハ48 4（2013年9月7日 三次駅） -
キハ47 1036 みまさかノスタルジー
（2016年4月10日） -
キハ40 2134 みまさかノスタルジー涂装
（2017年1月22日） -
キハ47 1036 みまさかノスタルジー国铁急行色
从 1989 年到 1995 年，所有车辆改装日本电装制造的AU34型独立机关式冷气机。工程拆除了一部底盘下方的热交换暖气，安装一台AU34，并在车内行李处安装一台室内热交换器。
1994 年至 2000 年更换了引擎和液体传动装置。更换为小松制作所的SA6D125H-1A或SA6D125HE-1型柴油引擎。全车系尚未改装完成时，考虑到与旧引擎车辆的融合，限制输出为 265 PS / 2,000 rpm；改装完成后，逐步将输出增加至 355 PS。但截至2019 年1 月，属于冈山气动车区的 Kiha 40 型 2000番台与部分3000番台，仍仅使用265 PS的功率。
液体变速机改换为小松制作所的KTF3335A-1A型（液联2段、直联3段自动切换）或新潟变速器的TACN-22型（液联1段、直联2段自动切换），但因转向架仍是单轴驱动，相对于轴重容易发生空转。故考虑转向架强度问题，将输出由原来的355 PS降低至330 PS。此外，由于Kiha 40型的最高时速仅为95公里，故配备小松KTF3335A-1A型液体变速机的车辆，虽然理论上在105公里时速以上可使用直联第三段，但实际上只用到液联2段、直联2段。
KiHa47型车于1998年至2009年，KiHa40型车于1999年至2007年，全数进行了与旧国铁车辆（如103型、113型电联车）类似的结构改进工程（延命40N）[33]。改装工程在后藤综合车辆所、网干综合车辆所（2000年改为鹰取工厂）、下关综合车辆所、金泽综合车辆所进行。主要工程包括更换腐蚀的车身、改装车窗、拆除通风装置、更新车内墙板、改装电气指令式半自动门装置。另外大约在同一时间，除了 5 辆 Kiha 47 型车以外，所有车辆的冷气系统均更换为引擎直接驱动的 WAU201型，拆除了底盘下方的 AU34型装置，并将 WAU201的热交换器安装在车顶上。
JR四国
在1987年4月JNR私有化和拆分之后， JR四国共接收53辆KiHa 40型（11辆KiHa 40和42辆KiHa 47）。 截至2010年4月1日[update]JR四国仍有43辆KiHa 40型车辆，分类如下。 [31]有些车辆改装成观光特别列车使用。
- KiHa 40-2000
- KiHa 47-0
- KiHa 47-500
- KiHa 47-1000
- KiHa 47-1500
JR九州
在1987年4月JNR私有化和拆分之后， JR九州接收了142辆KiHa 40型（36辆KiHa 40和106辆KiHa 47）。 截至2010年4月1日，JR九州仍有140辆KiHa 40型车辆，分类如下。 [31]有些车辆改装成观光特别列车使用。
- KiHa 40-7000
- KiHa 40-8000
- KiHa 47-3500
- KiHa 47-4500
- KiHa 47-5000
- KiHa 47-6000
- KiHa 47-8000
- KiHa 47-8500
- KiHa 47-9000
- KiHa 47-9500
- KiHa 140-2000
- KiHa 147-0
- KiHa 147-1000
-
隼人之风，2022年1月。 -
指宿之玉手箱，2011年2月 -
2015年10月的Aru Ressha
道南渔火铁道
其他国家
从2011年至2016年，来自JR东日本、JR北海道 、JR四国和JR东海的48辆KiHa40型车（包括KiHa 40，KiHa 47和KiHa 48）送往缅甸使用于仰光环形铁路 [34]。
参考文献
外部链接
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