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特急ひだの新型ハイブリッド気動車「HC85系」に乗ってみた！ 最高速120km/h実現を支えるメカニズムに迫る
2022年5月25日 15:03
- 2022年5月24日 公開
JR東海は5月24日、HC85系特急車両の試乗会を実施した。HC85系は7月1日から、高山本線の特急「ひだ」のうち、一部列車で運行を開始する。最初は「ひだ」の1、4、10、17号が対象で、8月1日からは2号、15号も加わる予定。そのあとは2023年度末までに68両を揃えて、紀勢本線の特急「南紀」にも投入する。
HC85系とは
JR東海は85系特急型気動車を用いて、高山本線の特急「ひだ」と紀勢本線の特急「南紀」を運行している。しかし本系列は一部を除いて1988年～1992年の製造であり、すでに車齢は30年を超えている。
そこで開発された後継車がHC85系。HCとは「Hybrid Car」の略で、後述するハイブリッド駆動システムに由来する。その後ろの数字「85」は、85系気動車の後継であることを示している。85系気動車と比較すると、燃費は35％向上、CO2排出量は30％減少、NOx（窒素酸化物）排出量は40％減少しているという。
まずは、外観と車内の様子を御覧いただこう。走り装置だけでなく、ACコンセントの設置やバリアフリー対策など、接客設備の面でもレベルアップを図っている。
こうした車内設備には、「JR東海の在来線特急車としては初めて」のものがいろいろある。JR東海では、在来線の新型特急車をしばらく製造していなかったためだろう。
実際に乗車してみて
試乗列車はまず、名古屋から東海道本線を下って岐阜に向かい、そこで方向転換して高山本線で高山までという行程だった（今回の試乗会は臨時列車「ひだ81号」のスジを使って運行された）。名古屋～岐阜間は、足の速い快速電車や特急電車が頻繁に走っているから、それらに負けない走行性能が求められる。
すでにハイブリッド駆動の気動車は日本国内で何形式か走っているが、最高速度120km/hで走れるハイブリッド駆動の気動車はHC85系が初めてだ。「ひだ」が東海道本線で電車と足並みを揃えて走るためには、足が遅いのでは困るのだ。しかし、120km/h出せる性能を実現するための開発には苦労があったという。
ハイブリッド駆動システムでは、加減速を直接的に担当するのは台車に組み込まれた主電動機なので、電車と同じような音がする。しかし、そこに電力を供給するのはディーゼル機関だから、エンジンの音もする。エンジンが停止するのは停車中で、走行中は常に作動している。もしも興味があれば、そうした「音の違い」に着目してみるのもおもしろいだろう。
腰掛の座り心地は、N700Sとも共通する固め基調で、身体をしっかり支えてくれる。案外と誤解があるようだが、過度にフワフワしていると、却って身体が安定しなかったり、腰が痛くなったりするものだ。なお、グリーン車にはセミアクティブ制振装置が備わっており、横揺れを打ち消す能力を高めている。
なお、列車や次の停車駅の案内放送だけでなく、観光案内の放送が行なわれるところが観光路線らしい。試乗の途上では、地元・岐阜高校の英語研究部が協力する形で実現した観光案内放送も流された。これは日本語と英語で行なわれるため、英語研究部ということになったのだろう。
HC85系のメカニズム
85系気動車は、出力350馬力のディーゼル機関を各車に2台ずつ搭載する。それに対して、HC85系は出力336kW（457馬力）のディーゼル機関を各車に1台ずつ搭載して、これで発電機を回す。そこから先は電車と同じシステムで、制御用のインバータ装置を介して、走行用のモーターを駆動する。つまり、「ディーゼル発電機を自前で持ち歩く電車」である。
モーターは出力145kW（197馬力）のものが各車に2台ずつで、1両あたり394馬力となる。700馬力対394馬力だから、一見するとパワーダウンに見える。しかし前述のように、HC85系の最高速度は85系気動車と変わらない。
HC85系はハイブリッド駆動だから、減速時には走行用のモーターを発電機として使い、発生した電力を蓄電池に溜めておく。その電力は、停車中の照明や空調で動力源とするほか、走行用の動力源にもなる。減速時に回収したエネルギーを再利用することでエンジンの負担が減り、燃費の改善とCO2排出削減につながる。
HC85系のハイブリッド駆動システムで使用する蓄電池は、東芝インフラシステムズ製のリチウムイオン蓄電池「SCiB」。N700Sが備える自走用バッテリも「SCiB」だが、HC85系のそれは用途が異なり、頻繁に充放電を繰り返す。だから、充放電の制御はN700Sとは異なる。
HC85系では電車と共通する技術が多くなり、変速機のように複雑な機械をなくしたため、メンテナンスの負担が軽減される。ただし、制御装置や走行用のモーターはほかの電車と共用するわけにいかず、HC85系の専用品だ。最高速度120km/hを実現するには専用品が必要だったからだ。
普通の気動車は、駆動力を伝達する推進軸がエンジンと台車の間に入る。推進軸の破損や落下が起きると一大事だから、検査の際には気を使う部位だ。ハイブリッド駆動方式を採用した背景には、検修の負担が増える推進軸をやめたい事情もあったという。
ハイブリッド駆動システムに注目が集まってしまうが、もう1つのHC85系の特徴として、状態監視技術「DIANA」（Data Integrated monitoring and ANAlysis system、ディアーナ）がある。搭載する各種機器の動作状況を常にモニターしており、データは無線通信を用いてリアルタイムで地上に飛ばす。このデータは、例えば故障の予兆検知に応用できる。「こういう挙動があったあとで故障しました」などのデータを取れるからだ。
状態監視技術はすでに新幹線電車で広く使われているが、3月にデビューした315系電車と今回のHC85系から、JR東海の在来線でも本格的に使われる。データの蓄積が進めば、信頼性の向上や、車両故障に起因する輸送障害の防止に役立つと期待できる。
逆に、地上からデータを送る場面もある。それが最新の列車運行情報。時々刻々と状況が変化するものだから、それが無線で飛んできて情報表示装置に現われればありがたい。
