なぜディーゼル電気機関車(=電気式ディーゼル機関車)は大昔から存在しているのにその自動車版にあたるハイブリッド自動車は最近まで出現しなかったのですか。 教えてください。

Answer 1

ディーゼル電気機関車はシリーズ型ハイブリッドシステムの原点です。
機関車は運行計画にあわせて稼動させるため、エンジンでの発電量とモーター駆動のバランスを最初から計画して運用ができます。
そのため、運行計画にあわせてエンジンを稼動させることで、無駄な発電を抑えられます。
自動車の走行環境では道路状況に影響されるため、エンジンの稼動を最初から計画することはできません。
エンジンの発電量を平滑化するには、バッテリーでの充放電が必要となります。

大容量のバッテリーは鉛蓄電池しか無かった時代では、必要な容量の鉛蓄電池はかなりの重量となり、車載すると自重で走行がまともにできないレベルで実用に耐えないものになります。
必要なバッテリー容量を持ち・充放電の電荷移動量が大きく・容積が小さく・重量が軽いバッテリーが実用になるまで、かなりの時間がかかりました。

やっと昨年、ホンダがAccord hybrid,三菱がOutlander PHEVでシリーズ型ハイブリッドシステムを実用化しました。
バッテリーだけでなく、軽量大出力のモーターや高電圧低電流で稼動させるためのインバーター技術も同様に進歩したのもの、実用化に貢献しています。

シリーズ型ハイブリッドシステムは、昔から論理的には研究されましたが、実際の部品技術の向上でやっと自動車への搭載ができたものです。
機関車であれば荷重はレールに載り、ある程度の荷重があるから鉄の車輪で鉄のレール上を駆動できます。
速度が出るまでは重量の影響を受けますが、一定の運行速度になれば等速運動になるので、エネルギーは損失相当だけで走れます。

(riverhorse6さんへ)

Answer 2

鉄道の機関車は低速域で大トルクが必要、一方自動車はエンジンで対応可能、わざわざ複雑なシステムを使う必要なし、そんなとこではないでしょうか。

Answer 3

あの～これ車カテでも鉄道ファンでないと回答できないだろうね......

大昔の電気式ディーゼルＤＦ50などはディーゼルエンジンを回して発電してモーターで走行していたはず、この場合は直流モーター使用なので効率が悪く、複雑になるので故障も多かったので電気式ディーゼルを国鉄はやめてトルコン式のＤＤ51が主力になった訳。

効率が悪く牽引力の弱いＤＦ50は晩年に四国で客車専用になっていたはず......写真は少量貨物でも重連。

ＤＤ51のパワーはトルコンなので重連でないと1000ｔクラスの貨物を牽引できない.....トルコンによるパワーロスの限界.....

最新のＤＦ200はインバーター制御が実用できたので同じ電気式でも効率よくモーターを回せるので久々に復活したわけ....インバーターとは交流と直流を交互に可変させる技術なのは知ってるよね？

ハイブリット自動車とはモーターと内燃機関が交互（モーターを内燃機関がアシストする方向になっている）に駆動する、電気式ディーゼル機関車は駆動ハイブリットではなく内燃機関はあくまでモーターを回す発電機替わりにしかすぎない......

電気式ディーゼル機関車がモーターのみで走行しているのを知っての質問でしょｗ

Answer 4

ハイブリッド自動車の登場は古いですよ。

電気自動車が登場し、遅れてガソリンエンジンの自動車が登場し始めた頃
ガソリンエンジンだけでは出力が足りなかったので、先に実用化されていた電気自動車の技術を使いガソリンエンジンと電気モーターで走らせたのがハイブリッド自動車の登場と言われています。

その後、急速なガソリンエンジンの発達により電気自動車やハイブリッド自動車は一旦姿を隠しました。１８９６年です。

その後も世界大戦、オイルショック等でガソリンの供給が危ぶまれる度に電気自動車やハイブリッド自動車の研究が見直されましたが、
実用的なハイブリッド自動車の登場はトヨタのプリウスが登場するまで待たなくてはいけません。

Answer 5

ディーゼル電気機関車が電気で動くときは、
電線から電気を引っ張ってくればいいだけだから、
高性能なバッテリーは不要だし、
モーターにしても、一つの車両を機関車にしてしまえば、でっかい
モーターを搭載してもぜんぜん問題ないわけだ。

クルマは、バッテリーで動くわけだし、居住性も確保しなければいけないんで
高性能なバッテリーと高効率のモーターが必要なわけだけど、
昔にそんな技術が無かったってことですね。

Answer 6

高すぎて売れないから。。。。以上。