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動力分散方式(どうりょくぶんさんほうしき)とは、電車気動車で組成された列車のような、列車の動力が複数の車両に取付けられている方式のことである。

長所と短所


  • 長所
    • 列車総重量が動力集中方式より軽くなる
    • 加減速性能が動力集中方式より良い
    • 終着駅で折り返す際、機関車の交換が必要ないので時間がかからない

  • 短所
    • コストが高くなる
    • メンテナンスに手間がかかる
    • 動力(電動機ディーゼルエンジンなど)のついている車両では、騒音や振動により乗り心地を損なわれる
    • 動力伝達装置に起因する抵抗が大きく、特に高速域でのロスが大きい。

日本の動力分散方式の特徴


日本では山がちな地形、地盤の弱さ(一般に機関車は重量が非常に大きくなり、軌道に大きな負担をかける)、沿線都市の多さ、ターミナルにおける機関車付け替え用地の確保の困難などから動力分散方式の採用が進み、通勤列車から新幹線などの長距離特急までこの方式が使われている。

現在、日本の旅客列車では大部分の夜行列車と、一部の臨時列車(団体向け等)を除いて、ほとんどすべての列車が動力分散方式によっている。他国では、近距離列車は動力分散方式、長距離列車は動力集中方式という棲み分けをする場合が多く、世界的に見ると日本のような運行形態はむしろ珍しい。(他国ではイタリアが日本同様の動力分散方式主体)

日本でも昭和20年代まで、長距離列車は動力集中方式が中心であったが、昭和30年代になってから国鉄151系153系、小田急SE車、そしてそれらの技術を発展させた新幹線0系といった優れた新性能電車が普及し、この頃に動力分散方式の優位が決定的になった。また2004年には貨物列車に動力分散方式を採用する世界初の貨物電車の試みとしてJR貨物M250系電車が登場している。

技術の進歩による動向の変化

近年ではVVVF制御など、急速なまでの技術革新が進み、主電動機一台あたりの出力を大幅に向上させて、編成全体の電動車比率を下げながらも(JR東日本209系以降の通勤・近郊型車両などのように、車体を大幅に軽量化した分、主電動機の出力を逆に下げて、その分を主電動機を過負荷運用させてカバーする手法もあるが、これは同社の極力保守にかけるコストや労力を減らして、老朽化した車両を速やかに大量に置き換える発想から来ている)、従来の車両と同等もしくはそれ以上の出力を確保する手法が主流になっている(新幹線でも似たような手法で一部系列で付随車を連結しているものがある)。言わば動力集中方式的な要素も取り入れているとも言える。

しかし、この手法では電動車一両辺りにかかる負荷が大きくなりがちであり、雨天時などの悪条件下で空転が多発するなど、運用面で問題が生じるケースも相次いだ。

その対策として、電動車一両に積む主電動機数を減らして、その分を編成全体の電動車比率を上げる事でカバーする事で、編成全体の重量バランスを平準化させる手法を取る車両も登場している。JR西日本321系がその思想を本格的に採用した事で知られる。なお、同社所属の単行運用を基本とする125系でも、同様の手法を先行的に導入している。

関連項目


鉄道車両工学

Triebwagen | Multiple unit | Rame automotrice | Motorvonat | Treinstel | Zespół trakcyjny | Электропоезд | Motorvagn | 動力分散式

 

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