気動車
気動車は、車両自身に内燃機関（主にディーゼルエンジン）を搭載して走行する鉄道車両である。架線や第三軌条から電力供給を受ける電車と異なり、非電化区間でも自走できるのが最大の特長である。編成単位で動力を分散配置するため、客車＋機関車方式よりも短編成での加減速性能と運用柔軟性に優れる。国際的には“DMU（Diesel Multiple Unit）”と呼ばれ、都市近郊から地方ローカル線、観光・観光快速まで広く用いられる。
名称と定義
気動車は動力分散式の内燃動力車を指し、各車にエンジンと動力伝達機構を備える。電力インフラの未整備地域や、輸送需要が時間帯で大きく変動する線区で採用されやすい。鉄道事業者は同一プラットフォームの車体に座席配置やギア比、勾配対応などの仕様差を与えることで、普通列車から快速、観光列車までを効率的にカバーする。
動力伝達方式
気動車の駆動系は大別して機械式、液体式、電気式の三方式である。線区条件（勾配・曲線・停車密度）や保守体制、コストにより選択が分かれる。
- 機械式：多段変速機とクラッチで動力を車軸へ伝える。低コストで軽量だが、高出力化や滑走時のトラクション制御に限界がある。
- 液体式：トルクコンバータ（液体変速機）を用い、発進性と変速の滑らかさに優れる。日本の一般的なローカル線向け気動車で多用される。
- 電気式：ディーゼルエンジンで発電機（交流発電＋整流/インバータ）を回し、主電動機で駆動する。大出力・編成制御・勾配線区で有利で、動的ブレーキも活用しやすい。
車体と機器配置
標準的な気動車は、床下にエンジン、冷却器、吸排気、燃料タンク、潤滑・冷却系、伝達装置を搭載する。床下集中は客室空間を確保しつつ保守性を高めるが、騒音・振動・発熱対策が設計の要点となる。台車は動力台車（駆動軸）と付随台車の組み合わせが一般的で、軸重配分とバネ下質量の最適化が乗り心地と軌道保守負担を左右する。
編成と運用
気動車は単行から多両の固定編成まで柔軟に組成でき、総括制御により複数ユニットの一括運転が可能である。非電化の幹線では快速・特急に投入され、地方ローカル線ではワンマン運転や短編成での高頻度運行に適合する。観光用途では大きな窓やハイデッキ、展望席など、車体設計の自由度を活かした車両が多い。
性能・設計指標
加速性能は出力重量比（kW/t）、変速制御、粘着係数に依存する。液体式は発進時のトルク増幅が強みで、電気式はインバータ制御の緻密なトラクション制御で粘着を引き出す。最高速度は線路条件で制約されるものの、区間停車間隔が短い場合は実用加減速力が輸送力を左右する。燃費はエンジン効率、アイドリングストップ、抑速ブレーキの活用で改善でき、軽量化（アルミ車体など）も寄与する。
環境対応と規制
気動車の排出ガスはNOxやPMが課題となる。直噴化・過給・EGR、アフタートリートメント（DPFやSCR）により排出低減を図る。騒音は吸排気経路の消音、防振マウント、床下遮音材で対策する。省エネ面ではアイドル低減、運転曲線の最適化、ハイブリッド（エンジン＋電池）化などが進む。
安全・保守
燃料系の防火・漏洩対策、エンジンルームの耐火・温度監視、回転機器の飛散防止が基本である。寒冷地では冷却水・燃料の凍結対策、砂撒き装置による粘着確保が重要。保守は定期点検に加え、振動・温度・油圧・排気質のセンシングデータを用いたCBM（状態基準保全）で効率化が進む。
歴史と国際動向
黎明期はガソリンカーが主流であったが、高出力・耐久性に優れるディーゼル化で発展した。日本国有鉄道時代の「キハ」各系列は地域輸送を支え、現代のJR各社でも非電化区間の主力である。欧州では近郊用DMUが普及し、都市間でも電化率に応じて運用される。将来像として軽量化、低公害化、ハイブリッド化が継続的なテーマである。
関連方式（電力系統との関係）
気動車は架線電力に依存しない一方、同一ネットワーク上で電気機関車や路面電車、地下鉄、モノレールなどとダイヤを共有する場合がある。線路条件・保安装置・プラットホーム高さなどの互換性がダイヤ設計の制約条件となる。
機関車方式との役割分担
短編成・高頻度・多停車の輸送には気動車が適し、長大編成や重量貨物はディーゼル機関車や蒸気機関車（保存運転）などの牽引方式が歴史的に担ってきた。線区の需要・勾配・保守体制に応じて技術選択が最適化される。
観光・山岳・特殊線区
急勾配や曲線の多い線区では、軽量な気動車が線路負担の面で有利となることがある。登山鉄道や鋼索鉄道と接続するハブではケーブルカーやトラムとの乗継利便性を考慮したダイヤが組まれる。
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