歴史を作ることができた、そして作り続けているビッグエンジン
ディーゼル電気機関車が100周年を迎え、1世紀にわたる革新と性能の軌跡を刻む
はじめに
1925年10月23日、史上初のディーゼル電気機関車がニュージャージー中央鉄道（CNJ）行きの路線から外れたとき、「構内」における本来の役割はよくわかっていましたが、新しいタイプのエンジンとしての運命はよくわかりませんでした。
蒸気こそが王様でした。そして100年も続いています。
ゼネラル・エレクトリックがインガーソル・ランドおよびアメリカン・ロコモティブ・カンパニーと共同で開発したディーゼル電気エンジンが、蒸気機関車に取って代わるだけでなく、独自の100年にわたる優位性の到来を告げるという考えは、ほとんど予想されていませんでした。
ただし、トーマス・エジソンによる可能性はあります。
エジソンは、早くも1860年代に蒸気には夢にも思わなかった電気の可能性を感知し、1880年にニュージャージー州メンロパークで全電気式列車の先駆的な研究を始めました。しかし、19世紀後半から20世紀初頭にかけて、ニコラウス・オットーの内燃機関（ICE、1876年に発明）が産業用途として登場し、自動車、航空、海運業界を変革して初めて、機関車にICEと電気推進システムを組み合わせるというアイデアが定着しました。
このタイミングはこれ以上ないほど偶然でした。Steam に問題が発生しました。実際、たくさんありました。石炭に頼っていたので、根本的に汚れてしまった。テンダーから機関車の火室にシャベルで運ぶには人手が必要でした。そして、蒸気駆動列車の速度を上げる唯一の方法は、機関車をどんどん大きく作ることでした。ボイラーだけでなくシステム全体が拡張を余儀なくされたため、鉄道インフラの制約を受けることになりました。
それだけでは十分ではありませんでした。今世紀の用語で言えば、Steamには「スケーラビリティの問題」がありました。
また、イメージの問題もありました。石炭を燃料とする蒸気機関から噴出する煙と煙は、世間の注目を集め、市域内でのこのような汚染を抑制する地域の規制のきっかけとなりました。
一味違う馬力
B&O 鉄道博物館のエグゼクティブ・ディレクター、クリス・ホーレンは次のように説明しています。「汚染、安全上の問題、より速い速度へのスケーリングや経済的な長距離移動ができないことなど、これらすべてが、蒸気から遠ざかる動きにつながりました。「その時点までにほとんどの都市では、蒸気機関を自力で管轄区域に持ち込むことを禁止する条例が制定されていました。ここボルチモアでもそうだった。B＆O鉄道が馬を送って迎えに行き、蒸気機関車を持ち込んでいたのだ。実際、B&O はまさにこの目的のために、大きな馬小屋を維持していました。」
馬？！エジソンは段階的な改善の機会を見出し、1925年にゼネラル・エレクトリックとそのパートナーが急成長を遂げました。ディーゼル電気エンジンが誕生しました。
「エジソンは常に、蒸気よりもクリーンで経済的な代替手段を鉄道に提供することに力を注いできました」と、Wabtecの機関車アーキテクチャおよびコンセプト開発担当ディレクターであるSteve Gerbracht氏は言います。「内燃機関の産業利用が普及するにつれ、GEでは文字通り電球が点灯しました。この機関車は、カテナリーラインやサードレールとは無関係に、独自の発電所を収容できるということでした。その後、オルタネーターを使用することで、ICE（この場合はディーゼルエンジン）によって生成された機械的エネルギーを電気エネルギーに変換して、列車の車輪のトラクションモーターを駆動できるようになりました。
「内燃機関と、エジソンの豊富な電気部品と推進装置が融合したことで、機関車の歴史は文字通り変わりました。」
ささやかな始まりから
「GE Demonstrator #9681」としても知られるCNJ 1000ディーゼル電気機関車は、一夜にしてセンセーションを巻き起こしたわけではありませんが、仕事を成し遂げました。そして、蒸気機関車の前身よりも効率的に走りました。
機関車はニューヨーク港近くのブロンクスターミナルで使用され、貨物列車の分解と組み立て、別の線路への車の移動、その他のサービスのための車の接続または切断などの短距離ヤード作業を行い、そのすべてにおいて操縦性と費用対効果の高い運用で定評を得ました。
他の鉄道会社も注目しました。
この新技術の研究に熱心だった全国の鉄道は、間もなくこれらの「ボックスキャブスイッチャー」ユニットやその他の実験機関車の注文を増やしました。流れはゆっくりと変わりつつありました。その後、第二次世界大戦が勃発し、ディーゼル電気モデルの効率、柔軟性の向上、運用コストの削減はたまらないものでした。ダイキャストが行われ、ディーゼル・エレクトリックの時代が始まりました。
ディーゼル・エレクトリックの時代は絶え間ない改善の上に成り立っています。
「1925年がICEと電気推進システムを統合する「気まぐれな瞬間」だとしたら、過去100年間は、排出ガスの削減、トラクション、馬力、信頼性、燃料効率の向上など、性能を向上させるためにパッケージを最適化することでした」と、ワブテックの製品開発担当グループバイスプレジデントであるボブ・ブレマーは言います。「ワブテックがしばしば主導してきたこの最適化の道のりの成功は、業界がこの100周年を祝っている大きな理由です。」
ディーゼル電気機関車をブロンクスの「スイッチャー」の役割から、今日の世界的な大型輸送機関へと押し上げたイノベーションのリストは、ここに列挙するには長すぎますが、ワブテックは最も変革をもたらすマイルストーンにおいて重要な役割を果たしてきました。これらには、ACトラクション・システムのパイオニアとして、従来のDCシステムよりも牽引力を60％向上させた先駆的な取り組みや、4,500～6,000馬力のエンジン（オリジナルのCNJ 1000は300馬力）の開発、そして旅行の最適化から遠隔診断やサポートまで、あらゆるパラダイムを変えた機関車制御のデジタル化などが含まれます。
ブレマーは次のように語ります。「私を驚かせ続けているのは、機関車の性能を向上させるために私たちが成し遂げた飛躍的進歩がどれほど大きくても小さくても、私たちは100年前に確立されたディーゼル電気プラットフォームをいまだに革新し続けているということです。
「持続力について話そう！」
生きた遺産：前を向き、振り返る
同時に、ディーゼル電気機関車が 100 年にわたって継続的に（時には驚くべき、時には漸進的に）改良を重ねた結果、性能曲線は平坦化しつつあることは否定できません。確かに、ディーゼル電気エンジンは今でも王様であり、Wabtecは今でもそれをさらに良く走らせることの代名詞です（新しい証拠については、EVOアドバンテージを参照）が、ブレマーは変化が起こっていることを感じています。
「蒸気の時代が100年続き、ディーゼル電気の時代がその後の100年続いたのは偶然ではないと思います。実際、2025年に鉄道業界で現在直面している課題は、1925年の課題とよく似ています。ディーゼル電気エンジンは本当にうまく動作しますが、将来的には他の技術への移行も起こるでしょう。まだ完全には達成できていませんが、新しい章、次の章の始まりに差し掛かっています。1925年に起こったことと同じくらい鉄道業界に変革をもたらすと思います。」
しかし、次に鉄道業界にどのような変化が表れようとも、ディーゼル電気エンジンの成果を過大評価することはできません。その影響は幅広く、大きな変革をもたらしました。
Railway Gazette Groupのシニアエディターであるクリス・ジャクソンは、「ディーゼル電気機関車が世界の多くの地域で頼りになる選択肢であり続けている理由は、今日でも最初に普及したときと同じだと思います」と述べています。「どこにでも持ち運べる柔軟性を備えたコンパクトなパワーパックが手に入りました。
「全体的に見ると、ディーゼル電気機関車は他のどの鉄道牽引車よりも効率的に運転できることが証明されています。長距離を走ることができ、メンテナンスも少なくて済むため、最終的には他の手段よりも効率的に人や物を輸送できます。これにより、より多くの経済活動を、より効率的に行うことができるのです。結局、それが鉄道への見返りに加え、大きな社会的利益をもたらしたのです。」
Hoellen氏はこう締めくくっています。「全米に約144,000マイルの貨物線路があります。私は時々人に会って、彼らは『ああ、私は電車に乗らない』と言い、私は彼らが乗らないかもしれないと反論しますが、彼らが触ったり使ったりする他のほとんどすべてはそうです。米国では、鉄道が1日あたり20億ドル以上の商取引を促進しています。
「そして、これはすべてディーゼル電気エンジンのおかげで実現しました。」
注:CNJ 1000 は、メリーランド州ボルチモアの B&O 鉄道博物館に展示されています。博物館は年中無休で午前 10 時 ～ 午後 4 時まで開館しています。
