編成中の複数の車両が動力車を持つ電車や気動車（ディーゼルカー）と違い、貨物列車は先頭の機関車が貨車の長い編成を牽引します。そのパワーにどんな秘密があるのでしょうか。

動力に特化した車両

電車や気動車は、車体内部に旅客を乗せるための空間が必要です。したがって、動力を持つ車両においても、走行関係の機械類を搭載するスペースが主として床下に限られるため、大出力化にも限界があります。それに対し機関車では、車体内部のスペースを丸ごと全部、走行関係の機器類にあてることができます。

ここではＥＦ２１０形直流電気機関車と、ＪＲ東日本のＥ２３３系直流電車を、貨物牽引電気機関車と旅客用電車とそれぞれの代表として、比較してみよう。

EF210-320号機が（コキ）コンテナ貨物列車２４両を牽引する。

 

”電車と電気機関車の主電動機、出力比較”
ＥＦ２１０形には３台のボギー台車（動力台車）があり、合計、動輪６軸の車輪それぞれを主電動機（モーター）で駆動します。主電動機１基あたりの出力は５６５キロワット、６基で合計３３９０キロワットです。一方のＥ２３３系は、編成内の電動車（モーター付き車両）の２台のボギー台車、合計４軸の車輪それぞれを出力１４０キロワットの主電動機で、1両あたり５６０キロワットで駆動します。つまり、ＥＦ２１０形電気機関車は、１両でＥ２３３系の電動車６両分の出力を発揮するのです（Ｅ２３３系は１０両編成中の６両が電動車両の”動力分散方式”です）。　

JR西日本の代表的電車225系新快速電車

JR西日本の225系は８両編成、全ての車両に（主電動機）モーターが付いていて、１両の車両に動力台車と付随台車を搭載し（0.5M方式）全車両が電動車になっています。１両の動力台車には270kwのモーターが２台が搭載され、モーター合計出力は540kwです、８両編成の225系電車の場合は合計出力が4320kwになる。

機関車は重量が大きいので、車輪とレール間に発生する摩擦力も大きくなり、そのぶん牽引力も強くなります。そして、頻繁に駅に停車するため発進時加速性能が必要な電車に対し、貨物牽引機関車は加速よりも発進時の牽引力、いわば「粘り」を重視した設定です。これらを総合することで、機関車は１両で長い編成の列車を牽引するのに十分なパワーを発揮できるのです。

もうひとつ、鉄道の特性として重要なのは、車両の走行抵抗の小ささです。ゴムタイヤでアスファルト道路上を走る自動車は、常にタイヤ変形させながら走るため抵抗が生じます。これに対し、鉄の車輪と鉄のレールが接する鉄道は、そのような抵抗がなく、いったん走りだせば、さほどの力は必要ありません。このことも、機関車１両で長い編成列車を牽引することができる、大きな理由のひとつです。道路上を走る大型トレーラー数十台の貨物を一度に運ぶ機関車は、実に頼もしい存在です。

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