碓氷峠について 何故横川寄りに機関車を付けたのか自動車の前輪駆動みたく引っ張る方が安定する気がします

碓氷峠について
何故横川寄りに機関車を付けたのか自動車の前輪駆動みたく引っ張る方が安定する気がします他にも石北貨物みたく前後に繋げた方が安全だと思うのですが、、
63を運用する時2台で1チームだとおもわれますそれならEH500みたいな2両機関車の方がいい気がしてなりません

No.5 回答者： ムカリン 回答日時： 2022/02/25 15:30

力学の問題ですね

機関車を坂上側に連結した場合
牽引されている車両には引力によって坂下方向に力がかかるので連結器が離れやすい状態となります
機関車を坂下側に連結した場合
機関車によって押し上げられている車両には引力によって坂下方向に力がかかりますが、その力が坂下側の機関車にかかるので結果として連結器が押し合う形となるので殆ど連結器が離れない状態となります。
よって連結器が離れてしまう事で生じる事故を防ぐには機関車を坂下側に連結するのが力学的には正解となります。
因みに上記を踏まえるならば、機関車を前後に連結するより２両共坂下側に連結したほうが力学的には正解となりますね。

No.4 回答者： koge-magu 回答日時： 2022/02/25 11:02

こんにちは、電車運転士をしております。

＞何故横川寄りに機関車を付けたのか自動車の前輪駆動みたく引っ張る方が安定する気がします他にも石北貨物みたく前後に繋げた方が安全だと思うのですが、、

【回答】
▪️引っ張る形でも良いのですが、駅間で停止してしまった時に起動しにくい。また連結器に掛かる負荷が大きい。
▪️補機の機関士は後ろ向き、横川方を向いて乗務しているのですが万が一の駅間停車した際に、転動に素早く対応するため。
▪️碓氷峠で一番怖いのは駅間で停止したときに転動する事。客車は連結が解けてしまった際に自動的に空気制動が掛かるのですが、勾配が急で自動的に停止できる保証が取れない。電車は直通予備ブレーキといった別系統のブレーキがあるけど、やはりちゃんと停止できる保証が取れない。専用の補機機関車(EF63)は、電磁吸着ブレーキや歯車にクラッチを噛ませる等、制動システムに更なる装備をしていました。万が一連結が解けてしまったとしても、機関車が山下に居ることで停止できるから。
▪️碓氷峠、客車列車や貨物列車は、本務機のEF62が牽引していたので、登りに関してはプッシュプルでした。
降りに関しては専用装備の補機EF63が先頭に立つことで、制動力を保証していました。

＞63を運用する時2台で1チームだとおもわれますそれならEH500みたいな2両機関車の方がいい気がしてなりません

【回答】
▪️最初、軽荷重の列車に関しては、EF63が1両で済ませるつもりだったようです。
▪️2両運用にしたのは、万が一EF63が運用中に壊れてしまった時の保険。2両運用だったら1両壊れたとしても、もう1両で取り敢えず駅まで持っていける。
▪️2両永久連結にしてしまうと、全般検査で2両セットで大宮工場まで回送しなければならなくなり、必要な運用車両が多くなってしまう。1両づつだからこそ、必要最小限の運用車両で済ませられる。

No.3 回答者： 製図台ランプ 回答日時： 2022/02/24 19:22

因みに、自動車の場合、後輪駆動車よりも前輪駆動車の方が登坂性能が低いです。

上り坂では後輪に荷重が移動するため前輪が浮き上がりやすくなります。

No.2 回答者： OnneName 回答日時： 2022/02/24 10:42

>引っ張る方が安定する気がします

気のせいです。
列車分離した場合、ブレーキが故障した場合に強力なブレーキを複数系統持っている機関車を下にした方が安全です。

>石北貨物みたく前後に繋げた方が安全だと思うのですが
石北貨物は遠軽で方向転換するので機回しを省略するために後補機で運転しています。前後に付けると総括制御できないので乗務員が倍いりますね。

>EH500みたいな2両機関車の方がいい気がしてなりません
12軸の機関車では長すぎますね。それに予備車が実質倍いりますね。

No.1 回答者： mukaiyamo 回答日時： 2022/02/24 04:28

＞自動車の前輪駆動みたく引っ張る方が…

万が一、連結器が外れれば客車が逸走します。
急勾配用の特殊ブレーキを備えた機関車を坂の下側に付けることで、客車が転がり落ちることを防いでいるのです。

＞前後に繋げた方が安全だと…

下り (鉄道用語・坂は登り) も上りも電車や気動車なら坂の下側に EF63 が 2両ですが、下りの客車や貨車は前に EF62、後ろに EF63 が 2両でした。

＞EH500みたいな2両機関車の方がいい気がして…

故障したとき“2両分”が同時に死んでしまう。
山間部で長い車両は留置場に支障する。

当時既に EH10 がありましたから、その程度のことは検証済みなのです。