《日本の鉄道ヒストリー》蒸気機関の開通から電車が走るまで

  • 更新日
  • 有効期限 2023.04.17

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日本最初の鉄道は今から150年前の1872年(明治5年)10月14日に誕生しました。

以来、鉄道の整備が進められ、現在は全国至るところで鉄道が走る世界有数の鉄道大国です。

鉄道は150年の間にどのように進歩してきたのでしょうか。

子供の科学では、日本の鉄道の開通から電車が走るまでを特集しています。

 

【1870~1900年代】蒸気

 

 

蒸気機関から始まった鉄道車両の動力化

 

イギリスで誕生した蒸気機関は交通機関にも応用され、19世紀初頭に蒸気機関車が開発されました。

日本は1872年の鉄道開業時にイギリスから輸入しました。

 

蒸気機関車は、ボイラーで温めた水蒸気でピストンを動かし、その力を動輪に伝えて走ります。

初期の小型機関車は水蒸気をそのまま使いましたが、機関車が大きくなると加熱管でさらに温める方式になりました。

動輪は最大1分間320回転ほど。

そのため、直径を大きくすることでスピードを上げました。

 

また、動輪が小さくて数が多い方がパワーがあり、
全長の制限から旅客用は片側3つの『C型』、貨物用は4つの『D型』としました。

蒸気機関車はエネルギー効率が悪く、石炭や水の補給の手間も大変なため、
日本では1976年用にイベント用を除いて引退しました。

 

【1950年代以降】ディーゼル

 

 

非電化区間で活躍するディーゼル車両

 

ディーゼルエンジンは、19世紀末にドイツの技術者ディーゼルにより発明されました。

重油や軽油が燃料で、ガソリンエンジンよりも熱効率がよく、
高トルク(回転させるねじりの強さ)が得られる性質があります。

鉄道車両では1930年ごろから蒸気機関に代わる動力源として用いられてきました。

 

ディーゼルエンジンは歯車の入ったトランスミッションと組み合わされ、
ギアの変換で速度に合わせた運転が行えます。

このギアの変換は、当初クラッチで変換する機械式でしたが
1950年代から流体内の羽根車で変換するトルクコンバーターで制御する液体式に変わりました。

近年はエンジンで電気を発電し、それを動力源とする出来式が一般的になっています。

 


 

本誌では電気鉄道の解説に加え、線路の紹介も掲載されています。

 

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