DD13
Lokomotif DD13-151 pada tahun 1984
Jenis dan asal Sumber tenaga Diesel hidrolik Produsen Kawasaki Heavy Industries Mitsubishi Heavy Industries Hitachi Nippon Sharyō Kisha Seizō Tanggal produksi 1958; 68 tahun lalu (1958) Jumlah diproduksi 416 unit
Data teknis Konfigurasi: ​  • AAR BB  • UIC Bo'Bo' Lebar sepur 1.067 mm (3 ft 6 in) Bogie DT105 Panjang 13.600 mm (540 in) Lebar 2.846 mm (112,0 in) Tinggi 3.772 mm (148,5 in) Berat lok 56 ton (55 ton panjang; 62 ton pendek) Jenis mesin 30,536 cc DMF31S x 2 (1-110) DMF31SB x 2 (111) Motor traksi Shinko DS1.2/1.35 Lysholm-Smith Silinder 6 Transmisi Hidrolik Perbandingan roda gigi 3.143 Pemanas kereta api Tidak ada Rem lokomotif Rem udara (DL14B) Sistem keselamatan ATS-S
Performansi Kelajuan maksimum 70 km/h (43 mph) Daya mesin 740 tenaga kuda metrik (540 kW) / 1.500 rpm
Karier Operator JNR Lokal  Jepang Dipesan 1958 - 1967 Terakhir dinas 1987 Dipensiunkan 1987 Dilestarikan 5 DD13-1 DD13-171 DD13-353 DD13-611 DD13-638 Dirucat 1979 Pemilik sekarang Japan National Railway Keadaan Sebagian beroperasi

Lokomotif JNR DD13 (国鉄DD13code: ja is deprecated ) adalah adalah lokomotif diesel hidrolik bergandar Bo'Bo' yang dioperasikan oleh Japan National Railways dan berbagai perusahaan kereta api swasta di Jepang untuk angkutan barang dan lokomotif langsir sejak tahun 1958 hingga saat ini.

Klasifikasi DD13 untuk jenis lokomotif ini dijelaskan di bawah ini.

• D: Lokomotif diesel
• D: Empat poros penggerak
• 13: Lokomotif dengan kecepatan maksimum di bawah 85 km/jam

Antara tahun 1958 hingga 1967, total sebanyak 416 unit lokomotif dari seri ini telah diproduksi oleh berbagai pabrikan, termasuk Kisha Seizo, Nippon Sharyo, Mitsubishi Heavy Industries, Kawasaki Heavy Industries, dan Hitachi, Ltd.^[1] Namun, karena adanya rencana konversi menjadi lokomotif Shinkansen seri 912 untuk keperluan pembangunan dan perawatan jalur Shinkansen, 416 unit tersebut tidak pernah beroperasi secara bersamaan pada waktu yang sama. Mulai dari unit ke-111 yang diproduksi pada tahun 1961, terjadi perubahan besar pada spesifikasi yang mencakup perombakan total mesin dan bodi atau tampilan luar.

Sebanyak 264 unit lokomotif dari seri DD13 diproduksi. Meskipun termasuk dalam seri yang sama, terdapat perbedaan signifikan dalam struktur dan penampilan antar unit dalam beberapa varian, yang bergantung pada periode atau waktu pembuatan mereka.

Model pertama lokomotif ini mulai dirancang pada tahun 1958. Batch pertama DD13 terdiri dari nomor seri DD13-1 hingga DD13-84. Tampilannya menyerupai DD11 produksi batch kedua, tetapi dengan ukuran bodi yang lebih besar. Beberapa fitur desain utamanya meliputi lampu pijar tunggal di bagian depan lokomotif yang tersembunyi di dalam kap (bonet), pemasangan cerobong asap untuk mengakomodasi peningkatan volume pembuangan mesin, serta penggantian bogie tipe batang samping (side rod) dengan bogie DT105. Bogie baru ini menggunakan sistem penggerak balok penyeimbang (balanced beam drive) dengan dua poros dan roda gigi di dalamnya. Lokomotif ini ditenagai oleh dua mesin DMF31S yang masing-masing menghasilkan daya 370 PS.^[2][3]

Seiring berjalannya produksi beberapa modifikasi dan penyesuaian mulai dilakukan. Mulai dari unit DD13-16, peredam kejut minyak (oil dampers) pada bogie DT105 dihilangkan dan peredam kejut pada unit-unit awal juga pada akhirnya turut dilepas.^[4] Dari unit DD13-41 dan seterusnya, balok ujung (end beam) ditingkatkan dari 40 mm menjadi 25 mm, dan lebar anak tangga di ujung kereta diperluas.^[5] Dimulai dari unit DD13-51, produksi untuk perangkat kendali multi-heading (berjalan ganda) dihentikan. Selain itu, area kabin sentral ditinggikan sebesar 80 mm untuk mematuhi revisi peraturan ruang bebas kendaraan (vehicle clearance).^[6]

Batch kedua DD13 terdiri dari nomor seri DD13-85 hingga DD13-110. Perubahan signifikan pada model ini mencakup penggantian bogie dengan tipe DT113 yang baru saja diproduksi dengan menggunakan pegas sayap (wing-spring).^[7] Selain itu, terjadi perubahan pada tata letak interior dan eksterior, tangki udara utama yang awalnya berada di bawah kursi masinis dipindahkan ke sisi bawah bogie. Bersamaan dengan itu, kapasitas tangki bahan bakar ditingkatkan dua kali lipat, dari 1.000 liter menjadi 2.000 liter.

Lokomotif DD13-111 merupakan lokomotif purwarupa yang diproduksi untuk eksperimen. Prototipe lokomotif ini dibuat pada tahun 1961. Awalnya, ia direncanakan ditunjuk untuk menjadi salah satu dari lokomotif DD15, tetapi akhirnya diklasifikasikan sebagai DD13 karena adanya keinginan operator untuk menyatukan armada prototipe ini dengan lokomotif DD13 yang sudah ada.^[8] Unit prototipe ini dilengkapi dengan mesin DMF31SB yang ditingkatkan dayanya menjadi 500 PS pada 1.500 rpm. Peningkatan ini membuat total daya keluar lokomotif melonjak dari 740 PS menjadi 1.000 PS.

Seiring dengan peningkatan daya mesin yang menghasilkan panas lebih besar, bentuk bodi juga dirombak. Radiator dipindahkan ke sisi depan kap (bonet) dan sebuah kipas radiator baru dipasang di atas kap. Lampu depan standar juga diganti dari satu lampu pijar menjadi dua lampu sorot (sealed beam lamps).^[9]

Sebagai eksperimen, lokomotif nomor 111 ini memiliki dua pasang kursi masinis yang saling berhadapan, memungkinkan masinis memilih sisi yang paling nyaman untuk pemeriksaan keselamatan dan tugas lainnya. Sistem kendali lokomotif beralih ke elektronik transistor. Dua panel kontrol baru dengan tuas dipasang untuk menggantikan kontroler utama dan katup rem tradisional. Sistem transmisi otomatis juga diperkenalkan untuk penanganan takik (notch), perangkat pembalik arah (reverser) kini dioperasikan dengan tombol. Selain itu, peredam cerobong (exhaust silencer) dipasang untuk mengurangi kebisingan, dan pengoles oli otomatis menyuplai pelumas ke setiap bagian. Bahkan, sistem rem udara pun menggunakan teknologi baru.

Meskipun canggih, lokomotif ini tidak populer di lapangan karena beberapa alasan. Masalah utamanya adalah potensi bahaya jika asisten masinis secara tidak sengaja mengoperasikan peralatan kendali yang dapat membatalkan operasi masinis utama. Selain itu, desainnya membingungkan karena tuas kontrol, tuas rem lokomotif, dan tuas rem rangkaian semuanya memiliki bentuk yang sama persis.

Namun kritik paling tajam tertuju pada mekanisme pengereman, pengereman diaktifkan dengan memutar tuas rem ke kiri, berlawanan dengan konvensi lokomotif sebelumnya. Meskipun hal ini diklaim sebagai desain ergonomis—dengan alasan "tubuh manusia secara refleks berkontraksi dalam keadaan darurat, sehingga rem akan teraktifkan"—desain ini menimbulkan kemarahan.

Setelah diproduksi, lokomotif ini ditempatkan di Depo Lokomotif Shinagawa. Pada tahun 1973, lokomotif ini dimodifikasi agar setara dengan unit produksi massal dan dipindahkan ke Depo Lokomotif Naebo, di mana ia kemudian dimodifikasi lagi menjadi seri 912 pada tahun 1977. Elemen-elemen prototipe dari lokomotif ini menjadi dasar bagi desain lokomotif DD20 dan lokomotif DE10 di kemudian hari.

Batch ketiga DD13 terdiri dari nomor seri DD13-112 hingga DD13-264. Mulai dari lokomotif bernomor induk DD13-112, dimulailah produksi massal kelompok berdaya mesin tinggi.^[10] Elemen prototipe yang bersifat eksperimental dari unit nomor 111 dihilangkan. Namun peningkatan daya mesin dan perubahan eksterior dari unit prototipe tetap dipertahankan, menghasilkan model lokomotif serbaguna baru yang diproduksi antara tahun 1961 hingga 1965. Berbeda dengan unit prototipe nomor 111 yang memiliki dua set kabin masinis, lokomotif dari batch ini kembali menggunakan satu set kabin masinis.

Unit nomor 142 dan 143 dibuat dengan konstruksi tahan dingin dan salju serta sistem "semi-kopel" untuk kendali terintegrasi antar lokomotif. Modifikasi ini bertujuan agar lokomotif dapat dioperasikan secara ganda dengan seri lokomotif DD14 di wilayah Niigata.^[11] Meskipun demikian, mulai dari produksi lokomotif nomor 144 dan seterusnya, konstruksi kembali ke tipe non-kendali ganda dan dengan material yang tidak tahan salju.^[12]

Dari unit nomor 203 dan seterusnya, sistem ATS-S dipasang sejak proses manufaktur.^[13] Selain itu, bagian yang menonjol di atas coupler pada balok ujung diperpanjang sejauh 145 mm.^[14] Dua unit lokomotif dari batch ini juga dikonversi menjadi Seri 912.^[15]

Berdasarkan batch ketiga (DD13-112 hingga DD13-264), sebanyak 18 unit lokomotif dimodifikasi untuk mengakomodasi operasi berjalan ganda (multiple-heading) dan kendali terintegrasi (integrated control). Unit-unit ini diproduksi mulai tahun 1965.

Perubahan utama dilakukan pada peralatan kendali untuk mendukung fungsi kendali terintegrasi tersebut. Secara fisik, soket jumper plug ditambahkan pada ujung lokomotif untuk kabel sirkuit kendali, serta pipa penyeimbang (balancing pipe). Meskipun batch keempat terdapat penambahan teknologi ini, secara umum tidak ada perubahan besar pada tampilan luar dibandingkan dengan kelompok nomor dasar (nomor 112 dan seterusnya).

Sebagai bagian dari eksperimen, lokomotif bernomor induk DD13-501 hingga DD13-503 juga dilengkapi dengan perangkat kecepatan konstan (constant speed devices) yang ditujukan untuk keperluan langsir di halaman depo sehingga dapat berjalan pada kecepatan yang sama pada periode waktu tertentu.^[16]

Mengingat kelemahan yang kerap terjadi pada sistem transmisi lokomotif DD13 sebelumnya, perbaikan pada konstruksi mesin dilakukan dimulai tahun 1966 dengan mengacu pada suku cadang lokomotif DD51. Untuk mencegah kerusakan, roda gigi hypoid pada unit reduksi yang terpasang pada gandar diubah, mengadopsi tipe yang digunakan pada DD51. Selain itu, roda gigi heliks yang digunakan bersamaan juga diganti dengan tipe yang digunakan pada Shinkansen seri 911.

Perbaikan ini juga mencakup perubahan rasio roda gigi (rasio reduksi) dari 3.14 menjadi 3.196, serta peningkatan pada bogie yang mengubah model dari DT113 menjadi DT113E. Berkat perbaikan ini, model non-kendali ganda yang baru didesain ulang ditetapkan dengan nomor induk DD13-300, lalu model yang mendukung kendali lokomotif ganda ditetapkan sebagai DD13-600, untuk membedakannya dari lokomotif yang sudah ada.

Sebanyak 83 unit lokomotif bernomor induk DD13-300 (300-383) diproduksi tahun 1966 dan tahun berikutnya. Sementara itu 51 unit lokomotif bernomor induk DD13-600 (600-651) juga diproduksi dalam periode yang sama, yang kompatibel dengan kendali sentral multiple-heading. Pada kedua seri akhir ini, roda bogie diganti dari tipe roda jari-jari (spoke wheels) menjadi roda padat canai (solid rolled wheels).^[17]

Lokomotif DD13 ini diubah menjadi lebar sepur standar (standard gauge) agar dapat digunakan untuk menarik kendaraan konstruksi selama pembangunan Jalur Tōkaidō Shinkansen dan menarik kendaraan perbaikan setelah jalur tersebut dibuka. Lokomotif hasil konversi ini diberi penamaan spesial, yakni lokomotif Shinkansen seri 912, meskipun lo komotif ini tidak menarik rangkaian penumpang atau memiliki kecepatan tinggi seperti shinkansen pada umumnya.

Secara total, 20 unit lokomotif dikonversi dari lokomotif seri DD13. Sebanyak 16 unit dikonversi dari varian batch yang selesai diproduksi antara tahun 1963 dan 1977. Sementarq 4 unit sisanya dikonversi pada tahun 1975 dari varian DD13-600 yang dapat berjalan dengan dua lokomotif (lokomotif ganda) untuk menjadikannya kompatibel dengan sistem kendali terpusat atau multiple-heading.

Lokomotif ini dilengkapi dengan kopler otomatis dan kopler rapat (close coupler) yang sama dengan yang digunakan pada kereta Shinkansen. Kopler ini dipasang untuk menarik kereta Shinkansen.

Semua unit dari model ini dibesituakan pada tahun 2011, dengan demikian model DD13 yang dikonversi menjadi Shinkansen seri 912 dihapuskan dari data operasi. Setelah pembesituannya, hanya bagian kap depan dari unit Shinkansen seri 912-64 yang dilestarikan dan dipajang sebagai model potongan (cutaway model) di Museum Kereta Api Kyoto.

Ketika pertama kali diproduksi, lokomotif ini digunakan untuk kegiatan langsir di halaman depo dan jalur cabang yang mengangkut gerbong barang. Meskipun demikian, terdapat beberapa kasus di mana lokomotif ini menarik kereta penumpang atau digunakan dalam formasi ganda (multiple units) untuk menarik kereta barang di jalur utama.

Pada 1970-an, terjadi penurunan volume perjalanan kereta barang dan peningkatan defisit. Reformasi sistem angkutan barang menyebabkan penutupan halaman depo dan jalur cabang untuk angkutan barang yang mengakibatkan kelebihan unit lokomotif. Oleh karena itu, lokomotif ini dibesituakan secara cepat mulai tahun 1979. Tidak ada satu pun unit yang diwarisi oleh perusahaan JR (kecuali unit yang dikonversi menjadi Shinkansen seri 912) dan semua unit lokomotif seri DD13 telah dibesituakan pada tanggal 31 Maret 1987.

Meskipun lokomotif ini tidak lagi beroperasi di jaringan JR, lokomotif yang dialihkan masih digunakan di berbagai jalur kereta api swasta dan jalur kereta api pesisir di seluruh Jepang. Selain itu, model-model baru yang didasarkan pada struktur lokomotif ini juga terus bermunculan sejak abad ke-21.

Karena tingginya fleksibilitas dan kesesuaian spesifikasi serta kinerja lokomotif ini, banyak perusahaan kereta api regional dan pesisir (coastal railways) skala kecil hingga menengah yang memperkenalkan unit serupa. Unit-unit ini didapatkan baik melalui pemesanan langsung ke pabrikan maupun melalui transfer dari armada Japan National Railways (JNR) yang sudah dinonaktifkan.

Meskipun JNR telah sepenuhnya menghentikan penggunaan model ini, per tahun 2020, banyak dari lokomotif ini masih dimanfaatkan secara intensif untuk pekerjaan langsir di halaman depo dan perjalanan jarak pendek. Lokomotif ini menjadi pilihan andal bagi operator swasta karena efisiensi dan kemudahan perawatannya, mewarisi kesuksesan desain yang telah terbukti.

Berikut adalah entitas-entitas besar yang tercatat memiliki riwayat penggunaan model lokomotif ini atau unit-unit yang didesain serupa yang dipesan sendiri:

• 
  DD13-40 milik Asahikawa Railway Transport yang pernah dilibatkan pada dinas langsir ringan
• 
  Traksi ganda DD13 milik Pabrik Smelting Kosaka yang menarik rangkaian ketel asam sulfat
• 
  DD13-2 milik Kamioka Railway terparkir di Stasiun Tambang Kamioka

Lokomotif ini memiliki tampilan bodi konveks dengan kabin masinis sentral yang terletak di antara dua kap mesin, mirip dengan desain lokomotif seri DD11 dan DD12.^[18]

Lokomotif ini ditenagai oleh dua unit mesin diesel DMF31S yang dikembangkan bersama oleh Niigata Iron Works, Shinko Zoki, dan Daihatsu Motor Co., Ltd. Mesin ini adalah tipe 6-silinder segaris vertikal dengan volume langkah 31 liter dan menghasilkan daya terukur kontinu 370 PS pada 1.300 rpm. Mesin ini dikembangkan berdasarkan mesin DMF31H (tipe horizontal) yang merupakan prototipe untuk kereta rel listrik Kiha 43000 pada tahun 1937.

Sistem transmisinya adalah hidraulik, menggunakan dua unit transmisi Shinko DS1.2/1.35 tipe Lysholm-Smith buatan Shinko Zoki. Transmisi ini menawarkan dua tingkat kecepatan dan satu penggerak langsung (direct drive), yang memiliki efisiensi lebih tinggi dibandingkan transmisi satu kecepatan dan direct drive pada DD11 TC2 dan DF115.

Mesin dan transmisi hidraulik dipasang di dalam kap di kedua ujung lokomotif. Daya ditransmisikan dari poros keluar kedua mesin ke kotak roda gigi pembalik yang dipasang di bawah lantai kabin masinis. Kotak roda gigi ini kemudian menyalurkan daya ke bogie depan dan belakang melalui poros baling-baling (propeller shaft). Lokomotif ini juga memiliki kemampuan untuk beroperasi hanya dengan menggunakan satu mesin.

Pada unit hingga nomor 110, terdapat dua lampu depan di setiap ujung mesin. Kisi-kisi radiator (radiator louvers) pada kedua kap dilengkapi dengan penutup (shutters) untuk mencegah pendinginan berlebihan di musim dingin. Mesin yang digunakan adalah DMF31S dengan daya terukur kontinu 370 PS pada 1.300 rpm.

Namun, mulai dari lokomotif nomor 111 dan seterusnya, mesin ditingkatkan menjadi DMF31SB dengan penambahan turbocharger, yang meningkatkan daya terukur kontinu menjadi 500 PS pada 1.300 rpm. Kipas pendingin yang sebelumnya digerakkan oleh sabuk dari poros engkol, kini digerakkan secara hidrostatis dan dipasang di bagian atas kap. Saluran udara di bagian depan dihilangkan, dan lampu depan diubah menjadi dua lampu sorot tertutup (sealed beams), mengubah tampilan eksterior lokomotif secara total.

Lokomotif ini dikembangkan secara khusus untuk kegiatan langsir di dalam emplasemen penyusun, depo kereta api, depo gerbong. Sebelumnya, lokomotif langsir di JNR masih mengandalkan lokomotif uap klasik dari era Meiji dan Taisho hingga masa praperang. Namun, JNR mulai menghadapi masalah serius, termasuk dampak negatif asap lokomotif atau jelaga terhadap lingkungan di area perumahan serta penuaan armada lokomotif uap. Sayangnya, JNR saat itu hanya memiliki sekitar selusin lokomotif diesel langsir, seperti lokomotif seri DD11 dan DD12 (buatan Amerika Serikat), yang daya keluarannya hanya sekitar 300 PS—jumlah yang tidak memadai untuk kebutuhan langsir di halaman depo yang besar.

Oleh karena itu, sebagai bagian dari rencana modernisasi bakal pelanting, JNR merencanakan pengembangan lokomotif diesel dengan keluaran daya yang lebih besar dari lokomotif DD11, guna mencapai daya yang sesuai untuk pekerjaan langsir berat. Model inilah yang mulai diproduksi pada tahun 1958. Selain untuk langsir, lokomotif ini juga dirancang untuk operasional jarak pendek di jalur percabangan.

Meskipun diproduksi secara massal sebagai lokomotif langsir untuk menggantikan lokomotif uap, model ini memiliki beberapa keterbatasan. Daya lokomotif ini masih kurang memadai untuk operasional di halaman depo yang sangat besar, bahkan lokomotif uap seri 9600 masih lebih sering digunakan.^[19] Selain itu, bobot gandarnya yang mencapai 14 ton dianggap terlalu berat untuk dioperasikan di rel dalam halaman depo.

Setelah diproduksinya prototipe lokomotif seri DD20, JNR kemudian mengembangkan lokomotif seri DE10 pada tahun 1966 yang berhasil mengatasi kelemahan-kelemahan yang ada pada lokomotif pelangsir terdahulu, misalnya pada lokomotif seri DD13. Pengembangan ini diikuti oleh lokomotif seri DE11, yang didasarkan pada cetak biru DE10 dan memang dikhususkan untuk dinas langsir. Oleh karena itu, produksi seri DD13 dihentikan pada tahun 1967. Namun lokomotif serupa terus diproduksi untuk jalur kereta api swasta dan jalur kereta api pesisir yang tidak memiliki masalah operasional terkait dengan kelemahan-kelemahan tersebut.

Lokomotif ini telah dilestarikan sejak museum dibuka. Namun pada 12 April 2015, lokomotif ini sempat ditarik sementara dari pajangan untuk memberi tempat bagi lokomotif EF55-1 yang akan dipamerkan. Selama periode tersebut, lokomotif disimpan di Pusat Sarana Kereta Api Umum Omiya. Lokomotif ini kemudian dikembalikan ke area pajangan luar ruangan pada 18 Maret 2017.

Pada tahun 2003, lokomotif ini dialihkan dari Kashima Railway ke Chengde, Tiongkok. Rencana penggunaannya di sana dibatalkan, sehingga lokomotif tersebut kini dilestarikan dalam kondisi statis (tidak beroperasi).

Setelah dinonaktifkan pada tahun 1986, lokomotif ini dilestarikan di Museum Sains Transportasi (Transportation Science Museum). Ketika museum tersebut ditutup pada tahun 2014, lokomotif ini dipindahkan ke lokasi pelestariannya yang sekarang.

• Lokomotif JNR DD11
• Lokomotif JNR DD12